JP5999050B2 - Ejector refrigeration cycle and ejector - Google Patents

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Description

本発明は、流体を減圧させるとともに、高速度で噴射される噴射流体の吸引作用によって流体を吸引するエジェクタ、および冷媒減圧手段としてエジェクタを備えるエジェクタ式冷凍サイクルに関する。   The present invention relates to an ejector that decompresses a fluid and sucks the fluid by a suction action of a jet fluid ejected at a high speed, and an ejector refrigeration cycle that includes an ejector as a refrigerant decompression unit.
従来、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクルであるエジェクタ式冷凍サイクルが知られている。   2. Description of the Related Art Conventionally, an ejector refrigeration cycle that is a vapor compression refrigeration cycle including an ejector as refrigerant decompression means is known.
例えば、特許文献1には、エジェクタから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える低圧側気液分離手段であるアキュムレータを備え、アキュムレータにて分離された液相冷媒をさらに減圧させて蒸発器へ流入させるとともに、アキュムレータにて分離された気相冷媒を圧縮機へ吸入させるエジェクタ式冷凍サイクルが開示されている。   For example, Patent Document 1 includes an accumulator that is a low-pressure side gas-liquid separation unit that separates gas-liquid refrigerant flowing out from an ejector and stores excess liquid-phase refrigerant, and further depressurizes the liquid-phase refrigerant separated by the accumulator. An ejector-type refrigeration cycle is disclosed in which the gas-phase refrigerant separated by the accumulator is sucked into the compressor while flowing into the evaporator.
この特許文献1のエジェクタ式冷凍サイクルでは、エジェクタのノズル部から噴射された高速度の噴射冷媒の吸引作用によってエジェクタの冷媒吸引口から蒸発器の下流側の冷媒を吸引し、エジェクタの昇圧部(ディフューザ部)にて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒を昇圧させてアキュムレータへ流入させている。   In the ejector-type refrigeration cycle of Patent Document 1, the refrigerant on the downstream side of the evaporator is sucked from the refrigerant suction port of the ejector by the suction action of the high-speed jet refrigerant injected from the nozzle portion of the ejector, and the ejector booster ( In the diffuser part), the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the suction refrigerant is pressurized and flows into the accumulator.
これにより、特許文献1のエジェクタ式冷凍サイクルでは、アキュムレータ内の冷媒圧力を蒸発器における冷媒蒸発圧力よりも上昇させることができ、蒸発器における冷媒蒸発圧力と圧縮機の吸入冷媒圧力が略同等となる通常の冷凍サイクル装置よりも、圧縮機の消費動力を低減させてサイクルの成績係数(COP)を向上させることができる。   As a result, in the ejector refrigeration cycle of Patent Document 1, the refrigerant pressure in the accumulator can be made higher than the refrigerant evaporation pressure in the evaporator, and the refrigerant evaporation pressure in the evaporator and the suction refrigerant pressure in the compressor are substantially equal. Compared to the normal refrigeration cycle apparatus, the power consumption of the compressor can be reduced and the coefficient of performance (COP) of the cycle can be improved.
特開2006−118727号公報JP 2006-118727 A
ところで、エジェクタ式冷凍サイクルを含む一般的な蒸気圧縮式の冷凍サイクルの冷媒には、圧縮機を潤滑するためのオイルである冷凍機油が混入されており、この種の冷凍機油としては液相冷媒に相溶性を有するものが採用されている。   By the way, a refrigerant of a general vapor compression refrigeration cycle including an ejector refrigeration cycle is mixed with a refrigeration oil that is an oil for lubricating the compressor, and this type of refrigeration oil includes a liquid-phase refrigerant. Those having compatibility are adopted.
このため、特許文献1のエジェクタ式冷凍サイクルのように、アキュムレータにて分離された気相冷媒を圧縮機へ吸入させる構成では、冷凍機油が圧縮機へ供給されにくくなってしまい、圧縮機の潤滑不足が生じて圧縮機の耐久寿命に悪影響を及ぼしやすい。さらに、アキュムレータにて分離された液相冷媒における冷凍機油の濃度が上昇し、冷凍機油の濃度の高い液相冷媒を蒸発器へ流入させてしまうと、冷凍機油が蒸発器内に滞留して蒸発器の熱交換性能を悪化させてしまいやすい。   For this reason, in the configuration in which the gas-phase refrigerant separated by the accumulator is sucked into the compressor as in the ejector refrigeration cycle of Patent Document 1, the refrigeration oil becomes difficult to be supplied to the compressor, and the compressor lubrication is performed. A shortage tends to adversely affect the durable life of the compressor. Furthermore, if the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant separated by the accumulator rises and the liquid phase refrigerant with a high concentration of refrigeration oil flows into the evaporator, the refrigeration oil stays in the evaporator and evaporates. The heat exchange performance of the vessel is likely to deteriorate.
そこで、一般的に、アキュムレータを備える冷凍サイクルでは、アキュムレータにて分離されて比較的冷凍機油の濃度が高くなっている液相冷媒の一部を圧縮機に吸入される気相冷媒へ戻すことによって、圧縮機の潤滑不足を抑制するとともに、蒸発器へ流入する冷凍機油の量を減少させて冷凍機油が蒸発器内に滞留してしまうことを抑制している。   Therefore, in general, in a refrigeration cycle equipped with an accumulator, a part of the liquid phase refrigerant separated by the accumulator and having a relatively high concentration of refrigeration oil is returned to the gas phase refrigerant sucked into the compressor. In addition to suppressing lubrication shortage of the compressor, the amount of refrigerating machine oil flowing into the evaporator is reduced to prevent the refrigerating machine oil from staying in the evaporator.
さらに、本発明者らは、アキュムレータにて分離された液相冷媒中の冷凍機油を、圧縮機へ吸入される気相冷媒へ効率的に戻す手段を検討するため、アキュムレータを備える冷凍サイクルにおいて、蒸発器へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度と、蒸発器における冷却対象流体の冷却能力との関係を調査した。   Furthermore, in order to study a means for efficiently returning the refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant separated by the accumulator to the gas-phase refrigerant sucked into the compressor, in the refrigeration cycle including the accumulator, The relationship between the concentration of refrigerating machine oil in the liquid-phase refrigerant flowing into the evaporator and the cooling capacity of the cooling target fluid in the evaporator was investigated.
その結果、蒸発器へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度が上昇するに伴って、蒸発器内に滞留する冷凍機油の量が増加して蒸発器における冷却能力が低下してしまうことが確認されただけでなく、蒸発器へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度が所定濃度よりも低くなっていると、冷凍機油の濃度の低下に伴って、蒸発器における冷却能力が低下してしまうことが確認された。   As a result, it was confirmed that as the concentration of refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant flowing into the evaporator increases, the amount of refrigeration oil remaining in the evaporator increases and the cooling capacity of the evaporator decreases. In addition, if the concentration of the refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant flowing into the evaporator is lower than the predetermined concentration, the cooling capacity of the evaporator decreases with a decrease in the concentration of the refrigeration oil. It was confirmed.
そこで、本発明者らがその理由について調査したところ、蒸発器へ流入する冷媒における冷凍機油の濃度が適切な濃度になっている際には、冷媒に溶け込んでいる冷凍機油の粒(油滴)が冷媒の沸騰核に相当する機能を果たし、蒸発器内の液相冷媒の蒸発気化を促進させて蒸発器における冷却能力を向上できることが判った。   Then, when the present inventors investigated the reason, when the density | concentration of the refrigerating machine oil in the refrigerant | coolant which flows into an evaporator has become a suitable density | concentration, the particle | grains (oil droplet) of the refrigerating machine oil melt | dissolved in the refrigerant | coolant It has been found that can perform the function corresponding to the boiling nuclei of the refrigerant, and promote the evaporation of the liquid phase refrigerant in the evaporator to improve the cooling capacity in the evaporator.
このことは、蒸発器における冷却能力には、冷凍機油の濃度に応じて、極大値(ピーク値)が存在することを意味している。つまり、蒸発器へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な値に調整することで、蒸発器における冷却能力を極大値に近づけることができる。   This means that the cooling capacity in the evaporator has a maximum value (peak value) depending on the concentration of the refrigerating machine oil. That is, the cooling capacity in the evaporator can be brought close to the maximum value by adjusting the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid-phase refrigerant flowing into the evaporator to an appropriate value.
本発明は、上記点に鑑み、蒸発器へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整可能に構成されたエジェクタ式冷凍サイクルを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an ejector-type refrigeration cycle configured to be capable of adjusting the concentration of refrigerating machine oil in a liquid-phase refrigerant that flows into an evaporator.
また、本発明は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用されて、外部に流出させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整可能に構成された気液分離手段一体型のエジェクタを提供することを別の目的とする。   Further, the present invention is applied to a vapor compression refrigeration cycle and provides an ejector integrated with a gas-liquid separation means configured to be capable of adjusting the concentration of refrigeration oil in a liquid phase refrigerant flowing out to the outside. The purpose.
本発明は、上記目的を達成するために案出されたもので、請求項1に記載の発明では、冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、放熱器(12)から流出した冷媒を減圧させるノズル部(21)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(22a)から冷媒を吸引し、噴射冷媒と冷媒吸引口(22a)から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧部(22b)にて昇圧させるエジェクタ(20)と、エジェクタ(20)から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(14a)から流出させるとともに、残余の冷媒を混相冷媒流出口(14b)から流出させる上流側気液分離手段(14)と、液相冷媒流出口(14a)から流出した液相冷媒を蒸発させて、冷媒吸引口(22a)側へ流出させる蒸発器(16)と、混相冷媒流出口(14b)から流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒を蓄えるとともに、分離された気相冷媒を圧縮機(11)の吸入口側へ流出させる下流側気液分離手段(17)と、液相冷媒流出口(14a)から流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整する冷凍機油濃度調整手段(22c、23、14c、23a)とを備えるエジェクタ式冷凍サイクルを特徴としている。   The present invention has been devised to achieve the above object. In the invention described in claim 1, a compressor (11) that compresses and discharges refrigerant mixed with refrigerating machine oil, and a compressor ( 11) The refrigerant suction port by the suction action of the high-speed jet refrigerant jetted from the radiator (12) that radiates the refrigerant discharged from 11) and the nozzle portion (21) that depressurizes the refrigerant that flows out of the radiator (12) An ejector (20) for sucking the refrigerant from (22a) and increasing the pressure of the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the sucked refrigerant sucked from the refrigerant suction port (22a) by the boosting section (22b), and flowing out from the ejector (20) The upstream gas that separates the gas-liquid from the refrigerant and causes the separated refrigerant to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet (14a) without accumulating the separated liquid-phase refrigerant and also causes the remaining refrigerant to flow out from the mixed-phase refrigerant outlet (14b). Liquid separation means ( 4), the evaporator (16) that evaporates the liquid-phase refrigerant that has flowed out from the liquid-phase refrigerant outlet (14a) and flows out to the refrigerant suction port (22a) side, and the refrigerant that has flowed out from the mixed-phase refrigerant outlet (14b) The downstream gas that separates the gas-liquid of the refrigerant in which the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant are mixed, stores the separated liquid-phase refrigerant, and causes the separated gas-phase refrigerant to flow out to the suction port side of the compressor (11). Ejector refrigeration comprising liquid separation means (17) and refrigeration oil concentration adjusting means (22c, 23, 14c, 23a) for adjusting the concentration of refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet (14a). It features a cycle.
これによれば、冷凍機油濃度調整手段(22c、23、14c、23a)を備えているので、上流側気液分離手段(14)の液相冷媒流出口(14a)から蒸発器(16)へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を、所望の濃度に調整することができる。従って、蒸発器(16)における冷却対象流体の冷却能力を極大値に近づけることができる。   According to this, since the refrigerating machine oil concentration adjusting means (22c, 23, 14c, 23a) is provided, the liquid-phase refrigerant outlet (14a) of the upstream gas-liquid separation means (14) to the evaporator (16). The concentration of the refrigerating machine oil in the inflowing liquid phase refrigerant can be adjusted to a desired concentration. Therefore, the cooling capacity of the cooling target fluid in the evaporator (16) can be brought close to the maximum value.
さらに、上流側気液分離手段(14)では、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(14a)から流出させる。従って、貯液機能を有する上流側気液分離手段(14)を採用した場合のように、上流側気液分離手段(14)内に蓄えられた液相冷媒に溶け込んでいる冷凍機油によって蒸発器(16)へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度が変化してしまうことがない。   Further, in the upstream gas-liquid separation means (14), the separated liquid-phase refrigerant is allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet (14a) without accumulating. Therefore, as in the case where the upstream gas-liquid separation means (14) having a liquid storage function is adopted, the evaporator is used by the refrigerating machine oil dissolved in the liquid phase refrigerant stored in the upstream gas-liquid separation means (14). The concentration of the refrigerating machine oil in the liquid refrigerant flowing into (16) does not change.
また、下流側気液分離手段(17)では、分離された液相冷媒を蓄える機能を有しているので、圧縮機(11)の吸入口側へ確実に気相冷媒を供給することができ、圧縮機(11)の液圧縮の問題を回避できる。さらに、下流側気液分離手段(17)内に蓄えられた冷凍機油の溶け込んだ液相冷媒の一部を圧縮機(11)の吸入口側の気相冷媒へ戻すことによって、圧縮機(11)の潤滑不良を抑制することができる。   Further, since the downstream gas-liquid separation means (17) has a function of storing the separated liquid-phase refrigerant, the gas-phase refrigerant can be reliably supplied to the suction port side of the compressor (11). The problem of liquid compression of the compressor (11) can be avoided. Furthermore, by returning a part of the liquid phase refrigerant in which the refrigerating machine oil stored in the downstream gas-liquid separation means (17) is dissolved to the gas phase refrigerant on the suction port side of the compressor (11), the compressor (11 ) Can be suppressed.
なお、蒸発器(16)における冷却対象流体の冷却能力とは、所望の流量の冷却対象流体を所望の温度となるまで冷却する能力と定義することができる。   The cooling ability of the cooling target fluid in the evaporator (16) can be defined as the ability to cool the cooling target fluid at a desired flow rate to a desired temperature.
従って、冷却能力は、蒸発器(16)における冷媒蒸発温度が低くなるに伴って向上し、冷媒が蒸発器(16)にて発揮する冷凍能力(蒸発器(16)の出口側冷媒のエンタルピから入口側冷媒のエンタルピを減算した値)が高くなるに伴って向上し、さらに、蒸発器(16)へ流入する冷媒流量が増加するに伴って向上することになる。   Therefore, the cooling capacity is improved as the refrigerant evaporation temperature in the evaporator (16) is lowered, and the refrigeration capacity that the refrigerant exhibits in the evaporator (16) (from the enthalpy of the outlet side refrigerant of the evaporator (16)). The value obtained by subtracting the enthalpy of the refrigerant on the inlet side increases as the refrigerant flow increases, and further increases as the flow rate of refrigerant flowing into the evaporator (16) increases.
さらに、具体的に、冷凍機油濃度調整手段は、エジェクタ(20)の昇圧部(22b)内の冷凍機油を混相冷媒流出口(14b)の冷媒流れ下流側へ導く冷凍機油バイパス通路(23)によって構成されていてもよい。   More specifically, the refrigerating machine oil concentration adjusting means is provided by a refrigerating machine oil bypass passage (23) for guiding the refrigerating machine oil in the booster (22b) of the ejector (20) to the downstream side of the refrigerant flow of the mixed phase refrigerant outlet (14b). It may be configured.
さらに、上流側気液分離手段(14)として、内部へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものを採用し、冷凍機油濃度調整手段は、上流側気液分離手段(14)内の冷凍機油を混相冷媒流出口(14b)の冷媒流れ下流側へ導く冷凍機油バイパス通路(23a)によって構成されていてもよい。   Further, as the upstream side gas-liquid separation means (14), a centrifugal separation type means for separating the gas-liquid of the refrigerant by the action of centrifugal force generated by turning the refrigerant flowing into the inside is adopted, and the refrigerating machine oil concentration adjusting means May be constituted by a refrigerating machine oil bypass passage (23a) that guides the refrigerating machine oil in the upstream gas-liquid separation means (14) to the downstream side of the refrigerant flow of the mixed phase refrigerant outlet (14b).
また、請求項5に記載の発明では、冷凍機油が混入された冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(10)に適用されるエジェクタであって、
冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路(13b)、および減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、少なくとも一部が減圧用空間(30b)の内部および昇圧用空間(30e)の内部に配置されており、減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)とを備え、
ボデー(30)のうち減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、ボデー(30)のうち昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザとして機能するディフューザ通路(13c)であり、
さらに、ボデー(30)には、ディフューザ通路(13c)から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(31c)から外部へ流出させるとともに、残余の冷媒を混相冷媒流出口(34d)から流出させる上流側気液分離空間(30f)、およびディフューザ通路(13c)内の冷凍機油および上流側気液分離空間(30f)内の冷凍機油のうち少なくとも一方を、混相冷媒流出口(34d)の下流側へ導くことによって、液相冷媒流出口(31c)から流出する液相冷媒における前記冷凍機油の濃度を調整する冷凍機油バイパス通路(34c、35b)が形成されていることを特徴とする。
The invention according to claim 5 is an ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10) for circulating a refrigerant mixed with refrigeration oil,
The decompression space (30b) that decompresses the refrigerant, the suction passage (13b) that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and sucks the coolant from the outside, and the decompression space (30b) A body (30) formed with a pressure increasing space (30e) into which the injected refrigerant and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) flow, and at least a part of the inside of the pressure reducing space (30b) and the pressure increasing space A passage forming member (35) disposed in the space (30e) and having a conical shape whose cross-sectional area expands with distance from the decompression space (30b),
The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) serves as a nozzle that decompresses and injects the refrigerant. The functioning nozzle passage (13a) is a refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35). A diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of the mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant into pressure energy,
Further, the gas (liquid) of the refrigerant flowing out from the diffuser passage (13c) is separated into the body (30), and the separated liquid phase refrigerant is discharged outside from the liquid phase refrigerant outlet (31c) without accumulating. The refrigerant gas in the upstream gas-liquid separation space (30f) through which the remaining refrigerant flows out from the mixed-phase refrigerant outlet (34d), the refrigerating machine oil in the diffuser passage (13c), and the refrigerating machine oil in the upstream gas-liquid separation space (30f) Refrigerating machine oil bypass passage (34c, which adjusts the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid refrigerant flowing out from the liquid refrigerant outlet (31c) by guiding at least one of them to the downstream side of the mixed refrigerant outlet (34d). 35b) is formed.
これによれば、冷凍機油バイパス通路(34c、35b)が形成されているので、液相冷媒流出口(31c)から外部へ流出させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を、所望の濃度に調整することができる。つまり、外部に流出させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整可能に構成された気液分離手段一体型のエジェクタを提供することができる。   According to this, since the refrigerating machine oil bypass passages (34c, 35b) are formed, the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet (31c) is adjusted to a desired concentration. be able to. That is, it is possible to provide a gas-liquid separation unit integrated ejector configured to be capable of adjusting the concentration of refrigeration oil in the liquid-phase refrigerant that flows out to the outside.
従って、蒸気圧縮式の冷凍サイクルに適用した際に、液相冷媒流出口(31c)から流出した液相冷媒を蒸発器へ流入させることで、蒸発器における冷却対象流体の冷却能力を極大値に近づけることができる。   Therefore, when applied to the vapor compression refrigeration cycle, the cooling capacity of the cooling target fluid in the evaporator is maximized by flowing the liquid refrigerant flowing out of the liquid refrigerant outlet (31c) into the evaporator. You can get closer.
さらに、上流側気液分離空間(30f)では、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(31c)から流出させる。従って、上流側気液分離空間(30f)に貯液機能をもたせた場合のように、上流側気液分離空間(30f)内に蓄えられた液相冷媒に溶け込んでいる冷凍機油によって外部へ流出させる液相冷媒における冷凍機油の濃度が変化してしまうことがない。   Furthermore, in the upstream gas-liquid separation space (30f), the separated liquid-phase refrigerant is allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet (31c) without accumulating. Accordingly, the refrigerant flows out to the outside by the refrigerating machine oil dissolved in the liquid phase refrigerant stored in the upstream gas-liquid separation space (30f) as in the case where the upstream gas-liquid separation space (30f) has a liquid storage function. The concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant to be changed does not change.
なお、本請求項において、通路形成部材(35)は、厳密に減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する形状のみから形成されているものに限定されず、少なくとも一部に減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する形状を含んでいることによって、ディフューザ通路(13c)の形状を減圧用空間(30b)から離れるに伴って外側へ広がる形状とすることができるものを含む。   In addition, in this claim, the passage forming member (35) is not limited to one that is formed only from a shape whose cross-sectional area expands strictly as it is separated from the decompression space (30b). The shape of the diffuser passage (13c) is made to expand outward as it moves away from the decompression space (30b) by including a shape in which the cross-sectional area increases as it moves away from the decompression space (30b). Including those that can.
さらに、「円錐状に形成された」とは、通路形成部材(35)が完全な円錐形状に形成されているという意味に限定されず、円錐に近い形状、あるいは一部に円錐形状を含んで形成されているという意味も含んでいる。具体的には、軸方向断面形状が二等辺三角形となるものに限定されず、頂点を挟む二辺が内周側に凸となる形状、頂点を挟む二辺が外周側に凸となる形状、さらに断面形状が半円形状となるもの等も含む意味である
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
Further, “conically formed” is not limited to the meaning that the passage forming member (35) is formed in a complete conical shape, and includes a shape close to a cone or a portion of the cone. It also includes the meaning of being formed. Specifically, the shape in which the axial cross-sectional shape is not limited to an isosceles triangle, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the inner peripheral side, the shape in which the two sides sandwiching the apex are convex on the outer peripheral side, In addition, it also means that the cross-sectional shape is a semicircular shape, etc.Note that the reference numerals in parentheses of each means described in this column and in the claims correspond to the specific means described in the embodiments described later. It shows the relationship.
第1実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole block diagram of the ejector-type refrigerating cycle of 1st Embodiment. 蒸発器へ流入する冷媒における冷凍機油の濃度と蒸発器における熱交換性能との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the density | concentration of the refrigerating machine oil in the refrigerant | coolant which flows in into an evaporator, and the heat exchange performance in an evaporator. 第2実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole block diagram of the ejector type refrigerating cycle of 2nd Embodiment. 第3実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole block diagram of the ejector-type refrigerating cycle of 3rd Embodiment. 第3実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an ejector of a 3rd embodiment. 第3実施形態のエジェクタの各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図である。It is typical sectional drawing for demonstrating the function of each refrigerant path of the ejector of 3rd Embodiment. 第4実施形態のエジェクタの軸方向断面図である。It is an axial sectional view of an ejector according to a fourth embodiment. 第5実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole block diagram of the ejector-type refrigerating cycle of 5th Embodiment. 第6実施形態のエジェクタ式冷凍サイクルの全体構成図である。It is a whole block diagram of the ejector-type refrigerating cycle of 6th Embodiment.
(第1実施形態)
図1、図2を用いて、本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態のエジェクタ20は、図1の全体構成図に示すように、冷媒減圧手段としてエジェクタを備える蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置、すなわち、エジェクタ式冷凍サイクル10に適用されている。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル10は、車両用空調装置に適用されており、空調対象空間である車室内へ送風される送風空気を冷却する機能を果たす。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in the overall configuration diagram of FIG. 1, the ejector 20 of the present embodiment is applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus including an ejector as refrigerant decompression means, that is, an ejector refrigeration cycle 10. Furthermore, this ejector type refrigeration cycle 10 is applied to a vehicle air conditioner, and fulfills a function of cooling the blown air blown into the vehicle interior, which is the air-conditioning target space.
また、このエジェクタ式冷凍サイクル10では、冷媒としてHFC系冷媒(具体的には、R134a)を採用しており、高圧側冷媒圧力が冷媒の臨界圧力を超えない亜臨界冷凍サイクルを構成している。もちろん、冷媒としてHFO系冷媒(具体的には、R1234yf)等を採用してもよい。   The ejector refrigeration cycle 10 employs an HFC refrigerant (specifically, R134a) as the refrigerant, and constitutes a subcritical refrigeration cycle in which the high-pressure side refrigerant pressure does not exceed the refrigerant critical pressure. . Of course, an HFO refrigerant (specifically, R1234yf) or the like may be adopted as the refrigerant.
さらに、冷媒には圧縮機11を潤滑するための冷凍機油(オイル)が混入されている。この冷凍機油としては、液相冷媒に相溶性を有するPAGオイル(ポリアルキレングリコールオイル)が採用されている。なお、この冷凍機油の密度は、液相冷媒の密度よりも小さい。また、冷凍機油の一部は、冷媒とともにサイクルを循環している。   Further, the refrigerant is mixed with refrigerating machine oil (oil) for lubricating the compressor 11. As this refrigerating machine oil, PAG oil (polyalkylene glycol oil) having compatibility with the liquid phase refrigerant is employed. In addition, the density of this refrigerating machine oil is smaller than the density of a liquid phase refrigerant. A part of the refrigeration oil circulates in the cycle together with the refrigerant.
エジェクタ式冷凍サイクル10において、圧縮機11は、冷媒を吸入して高圧冷媒となるまで昇圧して吐出するものである。具体的には、本実施形態の圧縮機11は、1つのハウジング内に固定容量型の圧縮機構、および圧縮機構を駆動する電動モータを収容して構成された電動圧縮機である。   In the ejector-type refrigeration cycle 10, the compressor 11 sucks the refrigerant and discharges it until it becomes high-pressure refrigerant. Specifically, the compressor 11 of the present embodiment is an electric compressor configured by housing a fixed capacity type compression mechanism and an electric motor that drives the compression mechanism in one housing.
この圧縮機構としては、スクロール型圧縮機構、ベーン型圧縮機構等の各種圧縮機構を採用できる。また、電動モータは、後述する制御装置から出力される制御信号によって、その作動(回転数)が制御されるもので、交流モータ、直流モータのいずれの形式を採用してもよい。   As this compression mechanism, various compression mechanisms such as a scroll-type compression mechanism and a vane-type compression mechanism can be employed. Further, the operation (rotation speed) of the electric motor is controlled by a control signal output from a control device to be described later, and either an AC motor or a DC motor may be adopted.
また、圧縮機11は、プーリ、ベルト等を介して車両走行用エンジンから伝達された回転駆動力によって駆動されるエンジン駆動式の圧縮機であってもよい。この種のエンジン駆動式の圧縮機としては、吐出容量の変化により冷媒吐出能力を調整できる可変容量型圧縮機、あるいは電磁クラッチの断続により圧縮機の稼働率を変化させて冷媒吐出能力を調整する固定容量型圧縮機を採用することができる。   The compressor 11 may be an engine-driven compressor that is driven by a rotational driving force transmitted from a vehicle travel engine via a pulley, a belt, or the like. As this type of engine-driven compressor, a variable displacement compressor that can adjust the refrigerant discharge capacity by changing the discharge capacity, or adjusting the refrigerant discharge capacity by changing the operating rate of the compressor by intermittently connecting the electromagnetic clutch. A fixed capacity compressor can be employed.
圧縮機11の吐出口には、放熱器12の凝縮部12aの冷媒入口側が接続されている。放熱器12は、圧縮機11から吐出された高圧冷媒と冷却ファン12dにより送風される車室外空気(外気)を熱交換させることによって、高圧冷媒を放熱させて冷却する放熱用熱交換器である。   The refrigerant inlet side of the condenser 12 a of the radiator 12 is connected to the discharge port of the compressor 11. The radiator 12 is a heat exchanger for heat radiation that radiates and cools the high-pressure refrigerant by exchanging heat between the high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 and outside air (outside air) blown by the cooling fan 12d. .
より具体的には、この放熱器12は、圧縮機11から吐出された高圧気相冷媒と冷却ファン12dから送風された外気とを熱交換させ、高圧気相冷媒を放熱させて凝縮させる凝縮部12a、凝縮部12aから流出した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える高圧側気液分離手段であるレシーバ部12b、およびレシーバ部12bから流出した液相冷媒と冷却ファン12dから送風される外気とを熱交換させ、液相冷媒を過冷却する過冷却部12cを有して構成される、いわゆるサブクール型の凝縮器である。   More specifically, the radiator 12 is a condensing unit that exchanges heat between the high-pressure gas-phase refrigerant discharged from the compressor 11 and the outside air blown from the cooling fan 12d to radiate and condense the high-pressure gas-phase refrigerant. 12a, a receiver unit 12b which is a high-pressure side gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid refrigerant flowing out of the condensing unit 12a and stores excess liquid-phase refrigerant, and the liquid-phase refrigerant flowing out of the receiver unit 12b and the cooling fan 12d It is a so-called subcool type condenser configured to have a supercooling section 12c that exchanges heat with the outside air and supercools the liquid refrigerant.
また、冷却ファン12dは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。   Further, the cooling fan 12d is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device.
放熱器12の過冷却部12cの冷媒出口には、内部熱交換手段を構成する高圧冷媒通路18の入口側が接続されている。この高圧冷媒通路18は、螺旋状に形成された金属配管で構成されており、後述する下流側気液分離器17内に蓄えられた低圧液相冷媒の内部に配置されている。従って、放熱器12から流出した冷媒は、高圧冷媒通路18を流通する際に、下流側気液分離器17内に蓄えられた低圧液相冷媒と熱交換する。   The refrigerant outlet of the supercooling portion 12c of the radiator 12 is connected to the inlet side of the high-pressure refrigerant passage 18 constituting the internal heat exchange means. The high-pressure refrigerant passage 18 is formed of a spiral metal pipe and is disposed inside a low-pressure liquid-phase refrigerant stored in a downstream gas-liquid separator 17 described later. Therefore, the refrigerant flowing out of the radiator 12 exchanges heat with the low-pressure liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separator 17 when flowing through the high-pressure refrigerant passage 18.
高圧冷媒通路18の出口には、エジェクタ20のノズル部21の冷媒流入口21a側が接続されている。エジェクタ20は、高圧冷媒通路18から流出した過冷却状態の高圧液相冷媒を減圧させて下流側へ流出させる冷媒減圧手段としての機能を果たすとともに、高速度で噴射される冷媒流の吸引作用によって後述する蒸発器16から流出した冷媒を吸引(輸送)して循環させる冷媒循環手段(冷媒輸送手段)としての機能を果たす。   The outlet of the high-pressure refrigerant passage 18 is connected to the refrigerant inlet 21 a side of the nozzle portion 21 of the ejector 20. The ejector 20 functions as a refrigerant depressurizing unit that depressurizes the supercooled high-pressure liquid-phase refrigerant that has flowed out of the high-pressure refrigerant passage 18 and flows it downstream, and by the suction action of the refrigerant flow injected at a high speed. It functions as a refrigerant circulating means (refrigerant transporting means) for sucking (transporting) and circulating the refrigerant flowing out of the evaporator 16 described later.
より具体的には、エジェクタ20は、ノズル部21およびボデー部22を有して構成されている。ノズル部21は、冷媒の流れ方向に向かって徐々に先細る略円筒状の金属(例えば、ステンレス合金)等で形成されており、その内部に形成された冷媒通路(絞り通路)にて冷媒を等エントロピ的に減圧膨張させるものである。   More specifically, the ejector 20 includes a nozzle part 21 and a body part 22. The nozzle portion 21 is formed of a substantially cylindrical metal (for example, a stainless alloy) that gradually tapers in the refrigerant flow direction, and the refrigerant is passed through the refrigerant passage (throttle passage) formed therein. It is expanded under reduced pressure in an isentropic manner.
ノズル部21の内部に形成された冷媒通路には、冷媒通路面積が最も縮小した喉部(最小通路面積部)、冷媒流入口21a側から喉部へ向かって冷媒通路面積が徐々に縮小する先細部、および喉部から冷媒を噴射する冷媒噴射口へ向かって冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部が設けられている。つまり、本実施形態のノズル部21は、ラバールノズルとして構成されている。   The refrigerant passage formed inside the nozzle portion 21 has a throat portion (minimum passage area portion) with the smallest refrigerant passage area, and a point where the refrigerant passage area gradually decreases from the refrigerant inlet 21a side toward the throat portion. A divergent part in which the area of the refrigerant passage gradually increases toward the refrigerant injection port for injecting the refrigerant from the details and the throat is provided. That is, the nozzle part 21 of this embodiment is configured as a Laval nozzle.
また、本実施形態では、ノズル部21として、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時に、冷媒噴射口から噴射される噴射冷媒の流速が音速以上となるように設定されたものが採用されている。もちろん、ノズル部21を先細ノズルで構成してもよい。   Moreover, in this embodiment, what was set so that the flow rate of the injection refrigerant | coolant injected from a refrigerant | coolant injection port may become more than a sound speed at the time of the normal driving | operation of the ejector-type refrigeration cycle 10 as the nozzle part 21 is employ | adopted. Of course, you may comprise the nozzle part 21 with a tapered nozzle.
ボデー部22は、略円筒状の金属(例えば、アルミニウム)あるいは樹脂で形成されており、内部にノズル部21を支持固定する固定部材として機能するとともに、エジェクタ20の外殻を形成するものである。より具体的には、ノズル部21は、ボデー部22の長手方向一端側の内部に収容されるように圧入にて固定されている。従って、ノズル部21とボデー部22との固定部(圧入部)から冷媒が漏れることはない。   The body portion 22 is formed of a substantially cylindrical metal (for example, aluminum) or resin, and functions as a fixing member that supports and fixes the nozzle portion 21 therein and forms an outer shell of the ejector 20. . More specifically, the nozzle portion 21 is fixed by press-fitting so as to be housed inside the longitudinal end of the body portion 22. Therefore, the refrigerant does not leak from the fixed portion (press-fit portion) between the nozzle portion 21 and the body portion 22.
また、ボデー部22の外周面のうち、ノズル部21の外周側に対応する部位には、その内外を貫通してノズル部21の冷媒噴射口と連通するように設けられた冷媒吸引口22aが形成されている。この冷媒吸引口22aは、ノズル部21から噴射される噴射冷媒の吸引作用によって、後述する蒸発器16から流出した冷媒をエジェクタ20の内部へ吸引する貫通穴である。   In addition, a refrigerant suction port 22 a provided so as to penetrate the inside and outside of the outer peripheral surface of the body portion 22 and communicate with the refrigerant injection port of the nozzle portion 21 is provided in a portion corresponding to the outer peripheral side of the nozzle portion 21. Is formed. The refrigerant suction port 22 a is a through hole that sucks the refrigerant that has flowed out of the evaporator 16, which will be described later, into the ejector 20 by the suction action of the injection refrigerant that is injected from the nozzle portion 21.
さらに、ボデー部22の内部には、冷媒吸引口22aから吸引された吸引冷媒をノズル部21の冷媒噴射口側へ導く吸引通路、および冷媒吸引口22aから吸引通路を介してエジェクタ20の内部へ流入した吸引冷媒と噴射冷媒とを混合させて昇圧させる昇圧部としてのディフューザ部22bが形成されている。   Further, inside the body portion 22, a suction passage that leads the suctioned refrigerant sucked from the refrigerant suction port 22 a to the refrigerant injection port side of the nozzle portion 21, and the refrigerant suction port 22 a to the inside of the ejector 20 through the suction passage. A diffuser portion 22b is formed as a pressure increasing portion for mixing and increasing the pressure of the sucked refrigerant and the injected refrigerant.
吸引通路は、ノズル部21の先細り形状の先端部周辺の外周側とボデー部22の内周側との間の空間に形成されており、吸引通路の冷媒通路面積は、冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。これにより、吸引通路を流通する吸引冷媒の流速を徐々に増加させて、ディフューザ部22bにて吸引冷媒と噴射冷媒が混合する際のエネルギ損失(混合損失)を減少させている。   The suction passage is formed in a space between the outer peripheral side around the tapered tip end portion of the nozzle portion 21 and the inner peripheral side of the body portion 22, and the refrigerant passage area of the suction passage is directed toward the refrigerant flow direction. It is gradually shrinking. Thereby, the flow velocity of the suction refrigerant flowing through the suction passage is gradually increased, and the energy loss (mixing loss) when the suction refrigerant and the injection refrigerant are mixed in the diffuser portion 22b is reduced.
ディフューザ部22bは、吸引通路の出口に連続するように配置されて、冷媒通路面積が徐々に拡大するように形成されている。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒とを混合させながら、その流速を減速させて噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の圧力を上昇させる機能、すなわち、混合冷媒の速度エネルギを圧力エネルギに変換する機能を果たす。   The diffuser portion 22b is arranged so as to be continuous with the outlet of the suction passage, and is formed so that the refrigerant passage area gradually increases. Thereby, while mixing the injected refrigerant and the suction refrigerant, the function of decelerating the flow rate and increasing the pressure of the mixed refrigerant of the injection refrigerant and the suction refrigerant, that is, the function of converting the velocity energy of the mixed refrigerant into pressure energy Fulfill.
より具体的には、本実施形態のディフューザ部22bを形成するボデー部22の内周壁面の軸方向断面における断面形状は、複数の曲線を組み合わせて形成されている。そして、ディフューザ部22bの冷媒通路断面積の広がり度合が冷媒流れ方向に向かって徐々に大きくなった後に再び小さくなっていることで、冷媒を等エントロピ的に昇圧させることができる。   More specifically, the cross-sectional shape in the axial cross section of the inner peripheral wall surface of the body portion 22 forming the diffuser portion 22b of the present embodiment is formed by combining a plurality of curves. And since the degree of spread of the refrigerant passage cross-sectional area of the diffuser portion 22b gradually increases in the refrigerant flow direction and then decreases again, the pressure of the refrigerant can be increased isentropically.
さらに、本実施形態のエジェクタ20には、ディフューザ部22b内の冷凍機油を、後述する上流側気液分離器14の混相冷媒流出口14bの冷媒流れ下流側へ導く冷凍機油バイパス通路23が接続されている。なお、ディフューザ部22b内の冷凍機油とは、ディフューザ部22bを流通する冷媒に溶け込んでいる冷凍機油およびディフューザ部22bを流通する冷媒から析出した冷凍機油の双方が含まれる。   Furthermore, the ejector 20 of the present embodiment is connected to a refrigerator oil bypass passage 23 that guides the refrigerator oil in the diffuser portion 22b to the downstream side of the refrigerant flow at the mixed-phase refrigerant outlet 14b of the upstream gas-liquid separator 14 described later. ing. The refrigerating machine oil in the diffuser section 22b includes both refrigerating machine oil dissolved in the refrigerant flowing through the diffuser section 22b and refrigerating machine oil precipitated from the refrigerant flowing through the diffuser section 22b.
より具体的には、本実施形態のボデー部22のうちディフューザ部22bを形成する部位であって、かつ、ディフューザ部22bの入口側より出口側に近い部位には、その内外を貫通する小径孔22cが形成されている。   More specifically, a small-diameter hole that penetrates the inside and outside of the body portion 22 of the present embodiment is a portion that forms the diffuser portion 22b and is closer to the outlet side than the inlet side of the diffuser portion 22b. 22c is formed.
そして、冷凍機油バイパス通路23は、この小径孔22cと下流側気液分離器17とを接続する冷媒配管によって構成されており、小径孔22cから流出した冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を下流側気液分離器17内へ導いている。この冷凍機油バイパス通路23は、他の冷媒配管に対して細径の配管にて形成されており、具体的には、キャピラリチューブ等で構成することができる。   The refrigerating machine oil bypass passage 23 is constituted by a refrigerant pipe connecting the small-diameter hole 22c and the downstream gas-liquid separator 17, and the refrigerating machine oil or refrigerating machine oil flowing out from the small-diameter hole 22c is melted at a high concentration. The refrigerant is guided into the downstream gas-liquid separator 17. The refrigerating machine oil bypass passage 23 is formed by a pipe having a small diameter with respect to other refrigerant pipes, and can be specifically constituted by a capillary tube or the like.
エジェクタ20のディフューザ部22bの冷媒出口には、上流側気液分離手段としての上流側気液分離器14の冷媒流入口側が接続されている。上流側気液分離器14は、中空円筒状の密閉容器で形成されており、内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口14aから流出させるとともに、液相冷媒流出口14aから流出させることのできなかった残余の冷媒を混相冷媒流出口14bから流出させるものである。   The refrigerant outlet of the diffuser portion 22b of the ejector 20 is connected to the refrigerant inlet side of the upstream gas-liquid separator 14 serving as the upstream gas-liquid separator. The upstream-side gas-liquid separator 14 is formed of a hollow cylindrical sealed container, separates the gas-liquid of the refrigerant flowing into the inside, and stores the separated liquid-phase refrigerant without storing the separated liquid-phase refrigerant 14a. The remaining refrigerant that has not been allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet 14a is allowed to flow out from the mixed-phase refrigerant outlet 14b.
より具体的には、本実施形態では、上流側気液分離器14として、円筒状の本体部の内部空間へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式のものを採用している。さらに、上流側気液分離器14の本体部の内容積は、サイクルに封入される冷媒量を液相に換算した際の封入冷媒体積から、サイクルが最大能力を発揮するために必要な冷媒量を液相に換算した際の必要最大冷媒体積を減算した余剰冷媒体積よりも小さく設定されている。   More specifically, in the present embodiment, as the upstream gas-liquid separator 14, the refrigerant gas-liquid is separated by the action of centrifugal force generated by swirling the refrigerant flowing into the internal space of the cylindrical main body. A centrifugal separator is used. Furthermore, the internal volume of the main body portion of the upstream gas-liquid separator 14 is the amount of refrigerant necessary for the cycle to exert its maximum capacity from the amount of refrigerant contained when the amount of refrigerant enclosed in the cycle is converted to the liquid phase. Is set to be smaller than the surplus refrigerant volume obtained by subtracting the required maximum refrigerant volume when converted into a liquid phase.
このため、本実施形態の上流側気液分離器14の内容積は、サイクルに負荷変動が生じてサイクルを循環する冷媒循環流量が変動しても、実質的に余剰冷媒を溜めることができない程度の容積になっている。従って、液相冷媒流出口14aは、専ら液相冷媒を流出させる冷媒流出口として機能し、混相冷媒流出口14bは、気相冷媒あるいは気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒を流出させる冷媒流出口として機能する。   For this reason, the internal volume of the upstream gas-liquid separator 14 of the present embodiment is such that even if a load fluctuation occurs in the cycle and the refrigerant circulation flow rate circulating in the cycle fluctuates, the surplus refrigerant cannot be substantially accumulated. The volume is Accordingly, the liquid-phase refrigerant outlet 14a functions exclusively as a refrigerant outlet for allowing the liquid-phase refrigerant to flow out, and the mixed-phase refrigerant outlet 14b is a refrigerant for causing the gas-phase refrigerant or a mixture of the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant to flow out. Functions as an outlet.
なお、上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aは、円筒状の本体部の底面に形成されている。また、上流側気液分離器14の混相冷媒流出口14bは、本体部内に同軸上に配置されて、本体部の下方側から本体部内の液相冷媒の液面よりも上方側へ突出するように延びる円筒状のパイプ部材の上端部に形成されている。   The liquid refrigerant outlet 14a of the upstream gas-liquid separator 14 is formed on the bottom surface of the cylindrical main body. Further, the mixed-phase refrigerant outlet 14b of the upstream side gas-liquid separator 14 is arranged coaxially in the main body part, and protrudes upward from the lower side of the main body part above the liquid level of the liquid phase refrigerant in the main body part. It is formed in the upper end part of the cylindrical pipe member extended in this.
上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aには、減圧手段としての固定絞り15を介して、蒸発器16の冷媒入口側が接続されている。固定絞り15は、上流側気液分離器14から流出した液相冷媒を減圧させる減圧手段であり、具体的には、オリフィス、キャピラリチューブあるいはノズル等を採用できる。   The refrigerant inlet side of the evaporator 16 is connected to the liquid-phase refrigerant outlet 14a of the upstream gas-liquid separator 14 via a fixed throttle 15 as a decompression means. The fixed throttle 15 is a decompression unit that decompresses the liquid-phase refrigerant that has flowed out of the upstream gas-liquid separator 14, and specifically, an orifice, a capillary tube, a nozzle, or the like can be employed.
蒸発器16は、固定絞り15にて減圧された低圧冷媒と送風ファン16aから車室内へ向けて送風される送風空気とを熱交換させることによって、低圧冷媒を蒸発させて吸熱作用を発揮させる吸熱用熱交換器である。送風ファン16aは、制御装置から出力される制御電圧によって回転数(送風空気量)が制御される電動式送風機である。蒸発器16の冷媒出口には、エジェクタ20の冷媒吸引口22a側が接続されている。   The evaporator 16 performs heat exchange between the low-pressure refrigerant decompressed by the fixed throttle 15 and the blown air blown from the blower fan 16a toward the vehicle interior, thereby evaporating the low-pressure refrigerant and exerting an endothermic effect. Heat exchanger. The blower fan 16a is an electric blower in which the rotation speed (the amount of blown air) is controlled by a control voltage output from the control device. The refrigerant outlet of the evaporator 16 is connected to the refrigerant suction port 22 a side of the ejector 20.
一方、上流側気液分離器14の混相冷媒流出口14b側には、下流側気液分離手段(アキュムレータ)としての下流側気液分離器17の冷媒流入口側が接続されている。下流側気液分離器17は、中空円筒状の密閉容器で形成されており、内部に流入した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えるとともに、分離された気相冷媒を気相冷媒流出口から圧縮機11の吸入口側へ流出させるものである。   On the other hand, a refrigerant inlet side of a downstream gas-liquid separator 17 as a downstream gas-liquid separator (accumulator) is connected to the mixed-phase refrigerant outlet 14b side of the upstream gas-liquid separator 14. The downstream gas-liquid separator 17 is formed of a hollow cylindrical airtight container, separates the gas-liquid of the refrigerant flowing into the interior, stores the separated liquid-phase refrigerant, and separates the separated gas-phase refrigerant. Is discharged from the gas-phase refrigerant outlet to the suction port side of the compressor 11.
また、下流側気液分離器17の下方側(液相冷媒が蓄えられる側)には、蓄えられた液相冷媒の一部を圧縮機11の吸入口側へ導くことによって、液相冷媒に溶け込んだ冷凍機油を圧縮機11の吸入口側の気相冷媒へ戻すオイル戻し通路17aが接続されている。このオイル戻し通路17aは、冷凍機油バイパス通路23と同様に、他の冷媒配管に対して細径の配管にて形成されている。   In addition, on the lower side of the downstream gas-liquid separator 17 (the side on which the liquid-phase refrigerant is stored), a part of the stored liquid-phase refrigerant is guided to the suction port side of the compressor 11 to be converted into the liquid-phase refrigerant. An oil return passage 17a for returning the melted refrigeration oil to the gas-phase refrigerant on the suction port side of the compressor 11 is connected. Similar to the refrigerator oil bypass passage 23, the oil return passage 17a is formed by a pipe having a small diameter with respect to other refrigerant pipes.
次に、図示しない制御装置は、CPU、ROMおよびRAM等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成される。この制御装置は、そのROM内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行って、上述の各種電気式のアクチュエータ11、12d、16a等の作動を制御する。   Next, a control device (not shown) includes a known microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like and peripheral circuits thereof. This control device performs various calculations and processes based on the control program stored in the ROM, and controls the operations of the above-described various electric actuators 11, 12d, 16a and the like.
制御装置には、車室内温度を検出する内気温センサ、外気温を検出する外気温センサ、車室内の日射量を検出する日射センサ、蒸発器16の吹出空気温度(蒸発器の温度)を検出する蒸発器温度センサ、放熱器12出口側冷媒の温度を検出する出口側温度センサおよび放熱器12出口側冷媒の圧力を検出する出口側圧力センサ等の空調制御用のセンサ群が接続され、これらのセンサ群の検出値が入力される。   The control device detects an inside air temperature sensor that detects the temperature inside the vehicle, an outside air temperature sensor that detects the outside air temperature, a solar radiation sensor that detects the amount of solar radiation inside the vehicle, and detects the temperature of the air blown from the evaporator 16 (temperature of the evaporator). A group of sensors for air conditioning control, such as an evaporator temperature sensor, an outlet side temperature sensor that detects the temperature of the radiator 12 outlet-side refrigerant, and an outlet-side pressure sensor that detects the pressure of the radiator 12 outlet-side refrigerant. The detection value of the sensor group is input.
さらに、制御装置の入力側には、車室内前部の計器盤付近に配置された図示しない操作パネルが接続され、この操作パネルに設けられた各種操作スイッチからの操作信号が制御装置へ入力される。操作パネルに設けられた各種操作スイッチとしては、車室内空調を行うことを要求する空調作動スイッチ、車室内温度を設定する車室内温度設定スイッチ等が設けられている。   Furthermore, an operation panel (not shown) disposed near the instrument panel in the front part of the vehicle interior is connected to the input side of the control device, and operation signals from various operation switches provided on the operation panel are input to the control device. The As various operation switches provided on the operation panel, there are provided an air conditioning operation switch for requesting air conditioning in the vehicle interior, a vehicle interior temperature setting switch for setting the vehicle interior temperature, and the like.
なお、本実施形態の制御装置は、その出力側に接続された各種の制御対象機器の作動を制御する制御手段が一体に構成されたものであるが、制御装置のうち、各制御対象機器の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が各制御対象機器の制御手段を構成している。例えば、本実施形態では、圧縮機11の作動を制御する構成(ハードウェアおよびソフトウェア)が吐出能力制御手段を構成している。   Note that the control device of the present embodiment is configured integrally with control means for controlling the operation of various control target devices connected to the output side of the control device. The configuration (hardware and software) for controlling the operation constitutes the control means of each control target device. For example, in the present embodiment, the configuration (hardware and software) that controls the operation of the compressor 11 constitutes the discharge capacity control means.
次に、上記構成における本実施形態の作動を説明する。まず、操作パネルの空調作動スイッチが投入(ON)されると、制御装置が圧縮機11、冷却ファン12d、送風ファン16a等を作動させる。これにより、圧縮機11が冷媒を吸入し、圧縮して吐出する。   Next, the operation of this embodiment in the above configuration will be described. First, when the air conditioning operation switch on the operation panel is turned on (ON), the control device operates the compressor 11, the cooling fan 12d, the blower fan 16a, and the like. Thereby, the compressor 11 sucks the refrigerant, compresses it, and discharges it.
圧縮機11から吐出された高温高圧冷媒は、放熱器12の凝縮部12aへ流入し、冷却ファン12dから送風された外気と熱交換し、放熱して凝縮する。凝縮部12aにて放熱した冷媒は、レシーバ部12bにて気液分離される。レシーバ部12bにて気液分離された液相冷媒は、過冷却部12cにて冷却ファン12dから送風された外気と熱交換し、さらに放熱して過冷却液相冷媒となる。   The high-temperature and high-pressure refrigerant discharged from the compressor 11 flows into the condensing part 12a of the radiator 12, exchanges heat with the outside air blown from the cooling fan 12d, dissipates heat, and condenses. The refrigerant that has dissipated heat in the condensing unit 12a is gas-liquid separated in the receiver unit 12b. The liquid-phase refrigerant separated from the gas and liquid in the receiver unit 12b exchanges heat with the outside air blown from the cooling fan 12d in the supercooling unit 12c, and further dissipates heat to become a supercooled liquid-phase refrigerant.
放熱器12の過冷却部12cから流出した過冷却液相冷媒は、高圧冷媒通路18へ流入して、下流側気液分離器17内に蓄えられた液相冷媒と熱交換する。これにより、高圧冷媒通路18を流通する過冷却液相冷媒は、さらにエンタルピを低下させる。一方、下流側気液分離器17内の液相冷媒は、高圧冷媒通路18を流通する過冷却液相冷媒から吸熱し、エンタルピを上昇させて気化する。   The supercooled liquid phase refrigerant that has flowed out of the supercooling portion 12 c of the radiator 12 flows into the high-pressure refrigerant passage 18 and exchanges heat with the liquid phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separator 17. Thereby, the supercooled liquid phase refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant passage 18 further reduces enthalpy. On the other hand, the liquid-phase refrigerant in the downstream gas-liquid separator 17 absorbs heat from the supercooled liquid-phase refrigerant flowing through the high-pressure refrigerant passage 18 and evaporates by increasing the enthalpy.
高圧冷媒通路18から流出した冷媒は、エジェクタ20のノズル部21へ流入し、等エンタルピ的に減圧されて噴射される。そして、この噴射冷媒の吸引作用によって、蒸発器16から流出した冷媒がエジェクタ20の冷媒吸引口22aから吸引される。冷媒吸引口22aから吸引された吸引冷媒は、噴射冷媒とともにエジェクタ20のディフューザ部22bへ流入する。   The refrigerant that has flowed out of the high-pressure refrigerant passage 18 flows into the nozzle portion 21 of the ejector 20 and is decompressed and injected in an isoenthalpy manner. The refrigerant flowing out of the evaporator 16 is sucked from the refrigerant suction port 22a of the ejector 20 by the suction action of the jet refrigerant. The suction refrigerant sucked from the refrigerant suction port 22a flows into the diffuser portion 22b of the ejector 20 together with the injection refrigerant.
ディフューザ部22bでは、冷媒通路面積の拡大により、冷媒の運動エネルギが圧力エネルギに変換される。これにより、噴射冷媒と吸引冷媒が混合されながら混合冷媒の圧力が上昇する。さらに、本実施形態では、小径孔22cおよび冷凍機油バイパス通路23を介して、冷凍機油が高濃度で溶け込んでいる冷媒あるいは冷媒から析出した冷凍機油が、下流側気液分離器17内へ流入する。   In the diffuser portion 22b, the kinetic energy of the refrigerant is converted into pressure energy by expanding the refrigerant passage area. As a result, the pressure of the mixed refrigerant rises while the injected refrigerant and the suction refrigerant are mixed. Further, in the present embodiment, the refrigerant in which the refrigeration oil is dissolved at a high concentration or the refrigeration oil deposited from the refrigerant flows into the downstream gas-liquid separator 17 through the small diameter hole 22c and the refrigeration oil bypass passage 23. .
ディフューザ部22bの出口部から流出した冷媒は、上流側気液分離器14へ流入して気液分離される。ここで、前述の如く、上流側気液分離器14は、分離された液相冷媒を蓄える機能を有していない。従って、分離された液相冷媒は液相冷媒流出口14aから流出するだけでなく、分離された液相冷媒のうち液相冷媒流出口14aから流出しなかった残余の液相冷媒は分離された気相冷媒とともに混相冷媒流出口14bから流出する。   The refrigerant flowing out from the outlet portion of the diffuser portion 22b flows into the upstream gas-liquid separator 14 and is separated into gas and liquid. Here, as described above, the upstream gas-liquid separator 14 does not have a function of storing the separated liquid-phase refrigerant. Therefore, not only the separated liquid phase refrigerant flows out from the liquid phase refrigerant outlet 14a, but also the remaining liquid phase refrigerant that did not flow out from the liquid phase refrigerant outlet 14a among the separated liquid phase refrigerants was separated. It flows out of the mixed-phase refrigerant outlet 14b together with the gas-phase refrigerant.
上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aから流出した液相冷媒は、固定絞り15にて等エンタルピ的に減圧されて、蒸発器16へ流入する。蒸発器16へ流入した冷媒は、送風ファン16aから送風された送風空気から吸熱して蒸発する。これにより、車室内へ送風される送風空気が冷却される。さらに、蒸発器16から流出した冷媒は、エジェクタ20の冷媒吸引口22aから吸引される。   The liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 14 a of the upstream side gas-liquid separator 14 is decompressed in an enthalpy manner by the fixed throttle 15 and flows into the evaporator 16. The refrigerant flowing into the evaporator 16 absorbs heat from the blown air blown from the blower fan 16a and evaporates. Thereby, the blowing air blown into the passenger compartment is cooled. Further, the refrigerant flowing out of the evaporator 16 is sucked from the refrigerant suction port 22a of the ejector 20.
一方、上流側気液分離器14の混相冷媒流出口14bから流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒は、下流側気液分離器17へ流入して気液分離される。下流側気液分離器17にて分離された液相冷媒は、下流側気液分離器17内に蓄えられ、下流側気液分離器17にて分離された気相冷媒は、圧縮機11へ吸入されて再び圧縮される。   On the other hand, the refrigerant in which the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant that have flowed out from the mixed-phase refrigerant outlet 14b of the upstream gas-liquid separator 14 are mixed flows into the downstream gas-liquid separator 17 and is gas-liquid separated. The liquid phase refrigerant separated by the downstream gas-liquid separator 17 is stored in the downstream gas-liquid separator 17, and the gas-phase refrigerant separated by the downstream gas-liquid separator 17 is sent to the compressor 11. Inhaled and compressed again.
さらに、本実施形態では、下流側気液分離器17に接続されたオイル戻し通路17aを介して、下流側気液分離器17内に蓄えられた液相冷媒の一部が圧縮機11の吸入側へ流入する。これにより、液相冷媒に溶け込んだ冷凍機油が、圧縮機11吸入側の気相冷媒へ戻され、この気相冷媒とともに圧縮機11へ吸入される。   Further, in the present embodiment, a part of the liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separator 17 is sucked into the compressor 11 via the oil return passage 17 a connected to the downstream gas-liquid separator 17. To the side. Thereby, the refrigeration oil dissolved in the liquid phase refrigerant is returned to the gas phase refrigerant on the suction side of the compressor 11 and is sucked into the compressor 11 together with the gas phase refrigerant.
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10は、以上の如く作動して、車室内へ送風される送風空気を冷却することができる。さらに、このエジェクタ式冷凍サイクル10では、ディフューザ部22bにて昇圧された冷媒を、上流側気液分離器14および下流側気液分離器17を介して、圧縮機11に吸入させるので、圧縮機11の駆動動力を低減させて、サイクル効率(COP)を向上させることができる。   The ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment operates as described above and can cool the blown air blown into the vehicle interior. Further, in the ejector refrigeration cycle 10, the refrigerant whose pressure has been increased by the diffuser portion 22b is sucked into the compressor 11 via the upstream gas-liquid separator 14 and the downstream gas-liquid separator 17, so that the compressor 11 driving power can be reduced and cycle efficiency (COP) can be improved.
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、冷凍機油バイパス通路23を備えているので、ディフューザ部22b内の冷凍機油を容易に下流側気液分離器17内へ導くことができる。   Further, since the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment includes the refrigeration oil bypass passage 23, the refrigeration oil in the diffuser portion 22b can be easily guided into the downstream gas-liquid separator 17.
このことをより詳細に説明すると、前述の如く、ディフューザ部22bでは、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換するので、ディフューザ部22bを流通する混合冷媒の流速は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に低下する。さらに、ディフューザ部22b内では、冷媒が流通する際の壁面摩擦によって、ボデー部22のうちディフューザ部22bを形成する部位の内周壁面近傍の冷媒の流速が低下する。   To explain this in more detail, as described above, in the diffuser section 22b, the kinetic energy of the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the suction refrigerant is converted into pressure energy, so the flow rate of the mixed refrigerant flowing through the diffuser section 22b is The refrigerant flow gradually decreases toward the downstream side. Further, in the diffuser portion 22b, the flow velocity of the refrigerant in the vicinity of the inner peripheral wall surface of the body portion 22 where the diffuser portion 22b is formed is reduced due to wall friction when the refrigerant flows.
従って、ボデー部22のうちディフューザ部22bを形成する部位であって、かつ、ディフューザ部22bの入口側より出口側に近い部位の内周壁面近傍では、冷媒の流速が大きく低下する。このため、ディフューザ部22bの入口側より出口側に近い部位を形成するボデー部22の内周壁面には液相冷媒が付着しやすい。   Accordingly, the flow velocity of the refrigerant is greatly reduced in the vicinity of the inner peripheral wall surface of the body portion 22 where the diffuser portion 22b is formed and near the outlet side of the diffuser portion 22b. For this reason, a liquid phase refrigerant tends to adhere to the inner peripheral wall surface of the body portion 22 that forms a portion closer to the outlet side than the inlet side of the diffuser portion 22b.
さらに、流速が低下して内周壁面に付着した液相冷媒には冷凍機油が溶け込み易いので、内周壁面に付着している液相冷媒における冷凍機油の濃度が上昇する。そして、内周壁面に付着している液相冷媒に溶け込んでいる冷凍機油の量が溶解度を超えると、ボデー部22の内周壁面に冷凍機油が析出する。   Furthermore, since the refrigerating machine oil easily dissolves in the liquid phase refrigerant adhering to the inner peripheral wall surface due to a decrease in the flow velocity, the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant adhering to the inner peripheral wall surface increases. When the amount of the refrigerating machine oil dissolved in the liquid refrigerant adhering to the inner peripheral wall surface exceeds the solubility, the refrigerating machine oil is deposited on the inner peripheral wall surface of the body portion 22.
これにより、本実施形態では、ボデー22に形成された小径孔22cから冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を流出させることができ、さらに、冷凍機油バイパス通路23を介して、冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を容易に下流側気液分離器17内へ導くことができる。   Thereby, in this embodiment, the refrigerant | coolant which refrigeration oil or refrigerating machine oil melt | dissolved with high density | concentration can be discharged | emitted from the small diameter hole 22c formed in the body 22, Furthermore, refrigerating machine oil is passed through the refrigerating machine oil bypass channel 23. Alternatively, the refrigerant in which the refrigerating machine oil is dissolved at a high concentration can be easily introduced into the downstream gas-liquid separator 17.
そして、このように小径孔22cおよび冷凍機油バイパス通路23を介してディフューザ部22b内の冷凍機油が下流側気液分離器17へ導かれることによって、ディフューザ部22bから流出して上流側気液分離器14へ流入する冷凍機油の量が減少する。   Then, the refrigeration oil in the diffuser part 22b is guided to the downstream gas-liquid separator 17 through the small-diameter hole 22c and the refrigeration oil bypass passage 23 in this way, and flows out from the diffuser part 22b to be separated from the upstream gas-liquid separation. The amount of refrigerating machine oil flowing into the vessel 14 is reduced.
つまり、本実施形態では、小径孔22cおよび冷凍機油バイパス通路23が設けられていることによって、上流側気液分離器14へ流入する冷凍機油の量が調整され、さらに、上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度が調整される。従って、本実施形態の小径孔22cおよび冷凍機油バイパス23は、特許請求の範囲に記載された冷凍機油濃度調整手段を構成している。   That is, in this embodiment, the small diameter hole 22c and the refrigerator oil bypass passage 23 are provided, whereby the amount of the refrigerator oil flowing into the upstream gas-liquid separator 14 is adjusted, and further, the upstream gas-liquid separator The concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the 14 liquid phase refrigerant outlets 14a is adjusted. Therefore, the small diameter hole 22c and the refrigerating machine oil bypass 23 of the present embodiment constitute a refrigerating machine oil concentration adjusting means described in the claims.
ここで、上流側気液分離器14から流出して蒸発器16へ流入する液相冷媒における冷凍機油の濃度が、蒸発器16における冷却能力に及ぼす影響について説明する。なお、蒸発器16における冷却能力とは、蒸発器16において所望の流量の冷却対象流体(本実施形態では、送風空気)を所望の温度となるまで冷却する能力と定義することができる。   Here, the influence of the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the upstream gas-liquid separator 14 and flowing into the evaporator 16 on the cooling capacity of the evaporator 16 will be described. The cooling capacity in the evaporator 16 can be defined as an ability to cool the cooling target fluid (in this embodiment, blown air in the present embodiment) at a desired flow rate until the temperature reaches a desired temperature.
一般的に、蒸発器16へ流入する液相冷媒における冷凍機油の濃度が上昇してしまうと、冷凍機油が蒸発器16内に滞留して蒸発器16の熱交換性能を悪化させてしまうことが知られている。   In general, if the concentration of the refrigeration oil in the liquid refrigerant flowing into the evaporator 16 increases, the refrigeration oil may stay in the evaporator 16 and deteriorate the heat exchange performance of the evaporator 16. Are known.
そこで、本発明者らは、蒸発器16へ流入する液相冷媒中の冷凍機油を、圧縮機11の吸入口側の気相冷媒へ効率的に戻す手段を検討するために、蒸発器16へ流入する液相冷媒における冷凍機油の濃度と、蒸発器16における冷却対象流体の冷却能力との関係を調査した。   Therefore, the present inventors go to the evaporator 16 in order to study means for efficiently returning the refrigeration oil in the liquid refrigerant flowing into the evaporator 16 to the gas-phase refrigerant on the suction port side of the compressor 11. The relationship between the concentration of refrigeration oil in the inflowing liquid-phase refrigerant and the cooling capacity of the cooling target fluid in the evaporator 16 was investigated.
その結果、図2のグラフに示すように、冷凍機油の濃度が上昇するに伴って、蒸発器16内に滞留する冷凍機油の量が増加して蒸発器における冷却能力が低下してしまうことが確認されただけでなく、冷凍機油の濃度が所定濃度よりも低くなっている際には、冷凍機油の濃度の低下に伴って、蒸発器16における冷却能力が低下してしまうことが確認された。   As a result, as shown in the graph of FIG. 2, as the concentration of the refrigerating machine oil increases, the amount of the refrigerating machine oil staying in the evaporator 16 increases and the cooling capacity in the evaporator decreases. Not only was it confirmed, but when the concentration of the refrigerating machine oil was lower than the predetermined concentration, it was confirmed that the cooling capacity in the evaporator 16 would decrease as the concentration of the refrigerating machine oil decreased. .
そこで、本発明者らがその理由について調査したところ、蒸発器16へ流入する冷媒における冷凍機油の濃度が適切な濃度になっている場合には、冷媒に溶け込んでいる冷凍機油の粒(油滴)が冷媒の沸騰核に相当する機能を果たし、蒸発器16内の液相冷媒の蒸発気化を促進させて蒸発器16における冷却能力を向上させることが判った。   Then, when the present inventors investigated the reason, when the density | concentration of the refrigerating machine oil in the refrigerant | coolant which flows into the evaporator 16 has become a suitable density | concentration, the particle | grains (oil droplets) of the refrigerating oil dissolved in the refrigerant | coolant ) Has a function corresponding to the boiling nuclei of the refrigerant, and it has been found that the vaporization of the liquid-phase refrigerant in the evaporator 16 is promoted to improve the cooling capacity in the evaporator 16.
このことは、蒸発器16における冷却能力には、冷凍機油の濃度に応じて、極大値(ピーク値)が存在することを意味している。換言すると、蒸発器16流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な値に調整することで、蒸発器16における冷却能力を極大値に近づけることができることを意味している。   This means that the cooling capacity in the evaporator 16 has a maximum value (peak value) depending on the concentration of the refrigerating machine oil. In other words, it means that the cooling capacity in the evaporator 16 can be brought close to the maximum value by adjusting the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid-phase refrigerant that flows into the evaporator 16 to an appropriate value.
そこで、本実施形態では、冷凍機油濃度調整手段を構成する冷凍機油バイパス通路23の内径(冷媒通路面積)あるいは小径孔22cの径等を適切な値に設定することで、蒸発器16へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を所望の値に調整可能としている。そして、蒸発器16へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を、蒸発器16における冷却能力が極大値に近づくように調整している。   Therefore, in the present embodiment, the inner diameter (refrigerant passage area) of the refrigerating machine oil bypass passage 23 constituting the refrigerating machine oil concentration adjusting means, the diameter of the small-diameter hole 22c, or the like is set to an appropriate value so as to flow into the evaporator 16. The concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant can be adjusted to a desired value. And the density | concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant | coolant which flows in into the evaporator 16 is adjusted so that the cooling capacity in the evaporator 16 may approach the maximum value.
さらに、本実施形態の上流側気液分離器14では、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口14aから流出させるので、上流側気液分離器14として分離された液相冷媒を蓄える機能を有する気液分離器を採用した場合のように上流側気液分離器14内に蓄えられた液相冷媒に溶け込んでいる冷凍機油によって蒸発器16へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度が変化してしまうことがない。   Furthermore, in the upstream gas-liquid separator 14 of the present embodiment, the separated liquid-phase refrigerant is discharged from the liquid-phase refrigerant outlet 14a without accumulating, so the liquid-phase refrigerant separated as the upstream-side gas-liquid separator 14 Refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant that flows into the evaporator 16 by the refrigerating machine oil dissolved in the liquid phase refrigerant stored in the upstream side gas-liquid separator 14 as in the case where a gas-liquid separator having a function of storing the gas is employed. There is no change in concentration.
さらに、本実施形態の下流側気液分離器17では、分離された液相冷媒を蓄える機能を有しているので、圧縮機11の吸入口側へ確実に気相冷媒を供給することができ、圧縮機11の液圧縮の問題を回避できる。さらに、オイル戻し通路17aを介して、下流側気液分離器17内に蓄えられた冷凍機油の溶け込んだ液相冷媒の一部を圧縮機11の吸入口側の気相冷媒へ戻すことによって、圧縮機11の潤滑不良を抑制することができる。   Furthermore, since the downstream gas-liquid separator 17 of the present embodiment has a function of storing the separated liquid-phase refrigerant, the gas-phase refrigerant can be reliably supplied to the suction port side of the compressor 11. The problem of liquid compression of the compressor 11 can be avoided. Furthermore, by returning a part of the liquid-phase refrigerant in which the refrigeration oil stored in the downstream gas-liquid separator 17 is melted to the gas-phase refrigerant on the inlet side of the compressor 11 through the oil return passage 17a, Lubrication failure of the compressor 11 can be suppressed.
また、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10によれば、内部熱交換手段としての高圧冷媒通路18を備えているので、下流側気液分離器17内の液相冷媒を気化させて、液相冷媒における冷凍機油の濃度を上昇させることができる。従って、冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を圧縮機11の吸入口側の気相冷媒へ戻すことでき、圧縮機11の潤滑不良を効果的に抑制することができる。   Further, according to the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment, since the high-pressure refrigerant passage 18 as the internal heat exchange means is provided, the liquid-phase refrigerant in the downstream gas-liquid separator 17 is vaporized, and the liquid phase The concentration of the refrigeration oil in the refrigerant can be increased. Therefore, the refrigerant in which the refrigerating machine oil is dissolved at a high concentration can be returned to the gas-phase refrigerant on the suction port side of the compressor 11, and poor lubrication of the compressor 11 can be effectively suppressed.
(第2実施形態)
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、図3の全体構成図に示すように、第1実施形態に対して、冷凍機油濃度調整手段の構成を変更した例を説明する。本実施形態の冷凍機油濃度調整手段は、下流側気液分離器17の底面に形成されたオイル戻し孔14cおよび上流側気液分離器14内の冷凍機油を混相冷媒流出口14bの冷媒流れ下流側へ導く冷凍機油バイパス通路23aによって構成されている。
(Second Embodiment)
In the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment, an example in which the configuration of the refrigerating machine oil concentration adjusting means is changed with respect to the first embodiment as shown in the overall configuration diagram of FIG. 3 will be described. The refrigerating machine oil concentration adjusting means of this embodiment uses the oil return hole 14c formed in the bottom surface of the downstream gas-liquid separator 17 and the refrigerating machine oil in the upstream gas-liquid separator 14 to the refrigerant flow downstream of the mixed phase refrigerant outlet 14b. It is comprised by the refrigerator oil bypass passage 23a guide | induced to the side.
なお、上流側気液分離器14内の冷凍機油とは、上流側気液分離器14内の冷媒に溶け込んでいる冷凍機油および上流側気液分離器14内の冷媒から析出した冷凍機油の双方が含まれる。また、図3では、第1実施形態と同一もしくは均等部分には同一の符号を付している。このことは、以下の図面でも同様である。   Note that the refrigeration oil in the upstream gas-liquid separator 14 includes both the refrigeration oil dissolved in the refrigerant in the upstream gas-liquid separator 14 and the refrigeration oil deposited from the refrigerant in the upstream gas-liquid separator 14. Is included. Moreover, in FIG. 3, the same code | symbol is attached | subjected to the same or equivalent part as 1st Embodiment. The same applies to the following drawings.
具体的には、本実施形態の冷凍機油バイパス通路23aは、オイル戻し孔14cと下流側気液分離器17とを接続する冷媒配管によって構成されており、オイル戻し孔14cから流出した冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を下流側気液分離器17内へ導いている。その他の構成は第1実施形態と同様である。   Specifically, the refrigerating machine oil bypass passage 23a of the present embodiment is constituted by a refrigerant pipe that connects the oil return hole 14c and the downstream gas-liquid separator 17, and the refrigerating machine oil that flows out of the oil return hole 14c or The refrigerant in which the refrigerating machine oil is dissolved at a high concentration is introduced into the downstream gas-liquid separator 17. Other configurations are the same as those of the first embodiment.
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると第1実施形態と同様の効果を得ることができる。つまり、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10によれば、上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な濃度に調整することができ、蒸発器16における冷却能力を極大値に近づけることができる。   Therefore, when the ejector refrigeration cycle 10 of this embodiment is operated, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, according to the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment, the concentration of the refrigeration oil in the liquid refrigerant flowing out from the liquid refrigerant outlet 14a of the upstream gas-liquid separator 14 can be adjusted to an appropriate concentration. The cooling capacity in the evaporator 16 can be brought close to the maximum value.
このことをより詳細に説明すると、本実施形態の上流側気液分離器14のような遠心分離方式の気液分離器では、遠心力の作用によって、液相冷媒における冷凍機油の濃度に分布を生じさせることができる。例えば、本実施形態のように、冷凍機油として、その密度が液相冷媒の密度よりも小さいものを採用すれば、旋回中心側の液相冷媒における冷凍機油の濃度を、外周側の液相冷媒における冷凍機油の濃度よりも高くすることができる。   This will be explained in more detail. In a centrifugal gas-liquid separator such as the upstream gas-liquid separator 14 of this embodiment, the distribution of the refrigeration oil concentration in the liquid-phase refrigerant is distributed by the action of centrifugal force. Can be generated. For example, as in this embodiment, if a refrigeration oil whose density is smaller than the density of the liquid refrigerant is adopted, the concentration of the refrigeration oil in the liquid refrigerant on the swivel center side is set to the liquid refrigerant on the outer peripheral side. The concentration of the refrigerating machine oil in can be higher.
従って、オイル戻し孔14cを設ける位置およびオイル戻し孔14cの開口形状を調整することによって、下流側気液分離器17内へ導かれる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整することができる。さらに、このように下流側気液分離器17へ導かれる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整することによって、上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整することができる。   Therefore, by adjusting the position where the oil return hole 14c is provided and the opening shape of the oil return hole 14c, the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant guided into the downstream gas-liquid separator 17 can be adjusted. Further, by adjusting the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant led to the downstream gas-liquid separator 17 in this way, the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 14a of the upstream gas-liquid separator 14 is adjusted. The concentration of refrigerating machine oil can be adjusted.
そこで、本実施形態では、冷凍機油濃度調整手段を構成する冷凍機油バイパス通路23aの内径(冷媒通路面積)あるいはオイル戻し孔14cの配置および開口形状等を適切に設定することで、上流側気液分離器14の液相冷媒流出口14aから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を、蒸発器16における冷却能力が極大値に近づくように調整している。   Therefore, in the present embodiment, the upstream side gas-liquid is set by appropriately setting the inner diameter (refrigerant passage area) of the refrigerating machine oil bypass passage 23a constituting the refrigerating machine oil concentration adjusting means or the arrangement and opening shape of the oil return hole 14c. The concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 14a of the separator 14 is adjusted so that the cooling capacity in the evaporator 16 approaches the maximum value.
(第3実施形態)
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、図4の全体構成図に示すように、第2実施形態に対して、エジェクタ20および上流側気液分離器14を廃止して、気液分離手段一体型のエジェクタ25を採用した例を説明する。
(Third embodiment)
In the ejector-type refrigeration cycle 10 of the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 4, the ejector 20 and the upstream gas-liquid separator 14 are eliminated from the second embodiment, and the gas-liquid separation means is unified. An example in which the body-shaped ejector 25 is employed will be described.
本実施形態のエジェクタ25は、冷媒減圧手段および冷媒循環手段(冷媒輸送手段)としての機能を果たすだけでなく、減圧させた冷媒の気液を分離する気液分離手段としての機能を果たす。つまり、本実施形態のエジェクタ25では、第2実施形態で説明したエジェクタ20および上流側気液分離器14を一体的に構成したものと同等の機能を発揮するものである。   The ejector 25 of the present embodiment not only functions as a refrigerant decompression unit and a refrigerant circulation unit (refrigerant transport unit), but also functions as a gas-liquid separation unit that separates the gas-liquid of the decompressed refrigerant. That is, the ejector 25 of the present embodiment exhibits a function equivalent to that of the ejector 20 and the upstream gas-liquid separator 14 described in the second embodiment integrally formed.
エジェクタ25の具体的構成については、図5、6を用いて説明する。なお、図5における上下の各矢印は、エジェクタ式冷凍サイクル10を車両用空調装置に搭載した状態における上下の各方向を示している。また、図6は、エジェクタ25の各冷媒通路の機能を説明するための模式的な断面図であって、図5と同一の機能を果たす部分には同一の符号を付している。   A specific configuration of the ejector 25 will be described with reference to FIGS. In addition, the up and down arrows in FIG. 5 indicate the up and down directions in a state where the ejector refrigeration cycle 10 is mounted on the vehicle air conditioner. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining the function of each refrigerant passage of the ejector 25, and the same reference numerals are given to the portions that perform the same functions as those in FIG.
まず、本実施形態のエジェクタ25は、図5に示すように、複数の構成部材を組み合わせることによって構成されたボデー30を備えている。具体的には、このボデー30は、角柱状あるいは円柱状の金属もしくは樹脂等にて形成されてエジェクタ25の外殻を形成するハウジングボデー31を有し、このハウジングボデー31の内部に、ノズルボデー32、ミドルボデー33、ロワーボデー34等を固定して構成されたものである。   First, as shown in FIG. 5, the ejector 25 of this embodiment includes a body 30 configured by combining a plurality of constituent members. Specifically, the body 30 includes a housing body 31 that is formed of a prismatic or cylindrical metal or resin and forms an outer shell of the ejector 25, and a nozzle body 32 is provided in the housing body 31. The middle body 33, the lower body 34, etc. are fixed.
ハウジングボデー31には、放熱器12から流出した冷媒を内部へ流入させる冷媒流入口31a、蒸発器16から流出した冷媒を吸引する冷媒吸引口31b、ボデー30の内部に形成された上流側気液分離空間30fにて分離された液相冷媒を蒸発器16の冷媒入口側へ流出させる液相冷媒流出口31c、および低圧冷媒を下流側気液分離器17の入口側へ流出させる低圧冷媒流出口31d等が形成されている。   The housing body 31 includes a refrigerant inlet 31 a for allowing refrigerant flowing out of the radiator 12 to flow into the interior, a refrigerant suction port 31 b for sucking refrigerant flowing out of the evaporator 16, and an upstream gas-liquid formed inside the body 30. A liquid-phase refrigerant outlet 31c that causes the liquid-phase refrigerant separated in the separation space 30f to flow out to the refrigerant inlet side of the evaporator 16, and a low-pressure refrigerant outlet that causes the low-pressure refrigerant to flow out to the inlet side of the downstream gas-liquid separator 17. 31d and the like are formed.
ノズルボデー32は、冷媒流れ方向に先細る略円錐形状の金属部材等で形成されており、軸方向が鉛直方向(図5の上下方向)と平行になるように、ハウジングボデー31の内部に圧入等の手段によって固定されている。ノズルボデー32の上方側とハウジングボデー31との間には、冷媒流入口31aから流入した冷媒を旋回させる旋回空間30aが形成されている。   The nozzle body 32 is formed of a substantially conical metal member or the like that tapers in the refrigerant flow direction, and is press-fitted into the housing body 31 such that the axial direction is parallel to the vertical direction (vertical direction in FIG. 5). It is fixed by means of Between the upper side of the nozzle body 32 and the housing body 31, a swirling space 30a for swirling the refrigerant flowing from the refrigerant inlet 31a is formed.
旋回空間30aは、回転体形状に形成され、図5の一点鎖線で示す中心軸が鉛直方向に延びている。なお、回転体形状とは、平面図形を同一平面上の1つの直線(中心軸)の周りに回転させた際に形成される立体形状である。より具体的には、本実施形態の旋回空間30aは、略円柱状に形成されている。もちろん、円錐あるいは円錐台と円柱とを結合させた形状等に形成されていてもよい。   The swirling space 30a is formed in a rotating body shape, and the central axis shown by the one-dot chain line in FIG. 5 extends in the vertical direction. The rotating body shape is a three-dimensional shape formed when a plane figure is rotated around one straight line (central axis) on the same plane. More specifically, the swirl space 30a of the present embodiment is formed in a substantially cylindrical shape. Of course, you may form in the shape etc. which combined the cone or the truncated cone, and the cylinder.
さらに、冷媒流入口31aと旋回空間30aとを接続する冷媒流入通路31eは、旋回空間30aの中心軸方向から見たときに旋回空間30aの内壁面の接線方向に延びている。これにより、冷媒流入通路31eから旋回空間30aへ流入した冷媒は、旋回空間30aの内壁面に沿って流れ、旋回空間30a内を旋回する。   Furthermore, the refrigerant inflow passage 31e that connects the refrigerant inlet 31a and the swirling space 30a extends in the tangential direction of the inner wall surface of the swirling space 30a when viewed from the central axis direction of the swirling space 30a. Thereby, the refrigerant that has flowed into the swirl space 30a from the refrigerant inflow passage 31e flows along the inner wall surface of the swirl space 30a and swirls in the swirl space 30a.
なお、冷媒流入通路31eは、旋回空間30aの中心軸方向から見たときに、旋回空間30aの接線方向と完全に一致するように形成されている必要はなく、少なくとも旋回空間30aの接線方向の成分を含んでいれば、その他の方向の成分(例えば、旋回空間30aの軸方向の成分)を含んで形成されていてもよい。   The refrigerant inflow passage 31e does not need to be formed so as to completely coincide with the tangential direction of the swirl space 30a when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a, and at least in the tangential direction of the swirl space 30a. As long as a component is included, it may be formed including a component in another direction (for example, a component in the axial direction of the swirling space 30a).
ここで、旋回空間30a内で旋回する冷媒には遠心力が作用するので、旋回空間30a内では中心軸側の冷媒圧力が外周側の冷媒圧力よりも低下する。そこで、本実施形態では、エジェクタ式冷凍サイクル10の通常運転時に、旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力を、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させるようにしている。   Here, since centrifugal force acts on the refrigerant swirling in the swirling space 30a, the refrigerant pressure on the central axis side is lower than the refrigerant pressure on the outer peripheral side in the swirling space 30a. Therefore, in the present embodiment, during the normal operation of the ejector refrigeration cycle 10, the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a is reduced to a pressure at which the refrigerant boils under reduced pressure (causes cavitation).
このような旋回空間30a内の中心軸側の冷媒圧力の調整は、旋回空間30a内で旋回する冷媒の旋回流速を調整することによって実現することができる。さらに、旋回流速の調整は、例えば、冷媒流入通路31eの通路断面積と旋回空間30aの軸方向垂直断面積との面積比を調整すること等によって行うことができる。なお、本実施形態の旋回流速とは、旋回空間30aの最外周部近傍における冷媒の旋回方向の流速を意味している。   Such adjustment of the refrigerant pressure on the central axis side in the swirling space 30a can be realized by adjusting the swirling flow velocity of the refrigerant swirling in the swirling space 30a. Further, the swirl flow rate can be adjusted by adjusting the area ratio between the passage sectional area of the refrigerant inflow passage 31e and the vertical sectional area in the axial direction of the swirling space 30a, for example. Note that the swirling flow velocity in the present embodiment means the flow velocity in the swirling direction of the refrigerant in the vicinity of the outermost peripheral portion of the swirling space 30a.
また、ノズルボデー32の内部には、旋回空間30aから流出した冷媒を減圧させて下流側へ流出させる減圧用空間30bが形成されている。この減圧用空間30bは、円柱状空間とこの円柱状空間の下方側から連続して冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる円錐台形状空間とを結合させた回転体形状に形成されており、減圧用空間30bの中心軸は旋回空間30aの中心軸と同軸上に配置されている。   Further, in the nozzle body 32, a decompression space 30b is formed in which the refrigerant that has flowed out of the swirl space 30a is decompressed and flows out downstream. The decompression space 30b is formed in a rotating body shape in which a cylindrical space and a frustoconical space that continuously spreads from the lower side of the cylindrical space and gradually expands in the refrigerant flow direction. The central axis of the working space 30b is arranged coaxially with the central axis of the swirling space 30a.
さらに、減圧用空間30bの内部には、減圧用空間30b内に冷媒通路面積が最も縮小した最小通路面積部30mを形成するとともに、最小通路面積部30mの通路面積を変化させる通路形成部材35が配置されている。この通路形成部材35は、冷媒流れ下流側に向かって徐々に広がる略円錐形状に形成されており、その中心軸が減圧用空間30bの中心軸と同軸上に配置されている。換言すると、通路形成部材35は、減圧用空間30bから離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成されている。   Further, inside the decompression space 30b, there is formed a minimum passage area portion 30m having the smallest refrigerant passage area in the decompression space 30b, and a passage forming member 35 that changes the passage area of the minimum passage area portion 30m. Has been placed. The passage forming member 35 is formed in a substantially conical shape that gradually expands toward the downstream side of the refrigerant flow, and the central axis thereof is arranged coaxially with the central axis of the decompression space 30b. In other words, the passage forming member 35 is formed in a conical shape whose cross-sectional area increases as the distance from the decompression space 30b increases.
そして、ノズルボデー32の減圧用空間30bを形成する部位の内周面と通路形成部材35の上方側の外周面との間に形成される冷媒通路としては、図6に示すように、最小通路面積部30mよりも冷媒流れ上流側に形成されて最小通路面積部30mに至るまでの冷媒通路面積が徐々に縮小する先細部131、および最小通路面積部30mから冷媒流れ下流側に形成されて冷媒通路面積が徐々に拡大する末広部132が形成される。   As the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the portion forming the pressure reducing space 30b of the nozzle body 32 and the outer peripheral surface on the upper side of the passage forming member 35, as shown in FIG. The tip 131 is formed on the upstream side of the refrigerant flow from the portion 30m and gradually decreases in the refrigerant passage area until reaching the minimum passage area 30m, and the refrigerant passage is formed on the downstream side of the refrigerant flow from the minimum passage area 30m. A divergent portion 132 whose area gradually increases is formed.
先細部131の下流側および末広部132では、径方向から見たときに減圧用空間30bと通路形成部材35が重合(オーバーラップ)しているので、冷媒通路の軸方向垂直断面の形状が円環状(大径の円形状から同軸上に配置された小径の円形状を除いたドーナツ形状)となる。   At the downstream side and the divergent portion 132 of the tapered portion 131, the decompression space 30b and the passage forming member 35 are overlapped (overlapped) when viewed from the radial direction, so the shape of the axial cross section of the refrigerant passage is circular. It becomes an annular shape (a donut shape excluding a small-diameter circular shape arranged coaxially from a large-diameter circular shape).
さらに、本実施形態では、末広部132における冷媒通路面積が、冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大するように、ノズルボデー32の減圧用空間30bを形成する部位の内周面および通路形成部材35の外周面が形成されている。   Further, in the present embodiment, the inner peripheral surface of the portion forming the pressure reducing space 30b of the nozzle body 32 and the passage forming member 35 so that the refrigerant passage area in the divergent portion 132 gradually increases toward the downstream side of the refrigerant flow. The outer peripheral surface is formed.
本実施形態では、この通路形状によって減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路を、図6に示すように、第1実施形態で説明したノズル部21に形成された冷媒通路と同様に機能するノズル通路13aとしている。さらに、このノズル通路13aでは、冷媒を減圧させて、気液二相状態の冷媒の流速を二相音速より高い値となるように増速させて噴射している。   In the present embodiment, the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the pressure reducing space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 by this passage shape is the first embodiment as shown in FIG. The nozzle passage 13a functions in the same manner as the refrigerant passage formed in the nozzle portion 21 described in the above. Further, in the nozzle passage 13a, the refrigerant is decompressed, and the flow rate of the refrigerant in the gas-liquid two-phase state is increased so as to be higher than the two-phase sound velocity, and is injected.
なお、本実施形態における減圧用空間30bの内周面と通路形成部材35の頂部側の外周面との間に形成される冷媒通路とは、図6に示すように、通路形成部材35の外周面から法線方向に延びる線分がノズルボデー32のうち減圧用空間30bを形成する部位と交わる範囲を含んで形成される冷媒通路である。   Note that the refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the decompression space 30b and the outer peripheral surface on the top side of the passage forming member 35 in this embodiment is the outer periphery of the passage forming member 35 as shown in FIG. This is a refrigerant passage formed so as to include a range where a line segment extending in the normal direction from the surface intersects a portion of the nozzle body 32 forming the decompression space 30b.
また、ノズル通路13aへ流入する冷媒は旋回空間30aにて旋回しているので、ノズル通路13aを流通する冷媒およびノズル通路13aから噴射される噴射冷媒も、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。   Further, since the refrigerant flowing into the nozzle passage 13a swirls in the swirling space 30a, the refrigerant flowing through the nozzle passage 13a and the jet refrigerant injected from the nozzle passage 13a are the same as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. It has a velocity component in the direction of turning in the direction.
次に、図5に示すミドルボデー33は、その中心部に表裏を貫通する回転体形状の貫通穴が設けられているとともに、この貫通穴の外周側に通路形成部材35を変位させる駆動手段37を収容した金属製円板状部材で形成されている。なお、ミドルボデー33の貫通穴の中心軸は旋回空間30aおよび減圧用空間30bの中心軸と同軸上に配置されている。また、ミドルボデー33は、ハウジングボデー31の内部であって、かつ、ノズルボデー32の下方側に圧入等の手段によって固定されている。   Next, the middle body 33 shown in FIG. 5 is provided with a rotating body-shaped through hole penetrating the front and back at the center, and a driving means 37 for displacing the passage forming member 35 on the outer peripheral side of the through hole. It is formed of a housed metal disk-shaped member. The central axis of the through hole of the middle body 33 is arranged coaxially with the central axes of the swirl space 30a and the decompression space 30b. The middle body 33 is fixed inside the housing body 31 and below the nozzle body 32 by means such as press fitting.
さらに、ミドルボデー33の上面とこれに対向するハウジングボデー31の内壁面との間には、冷媒吸引口31bから流入した冷媒を滞留させる流入空間30cが形成されている。本実施形態では、ノズルボデー32の下方側の先細先端部がミドルボデー33の貫通穴の内部に位置付けられるため、流入空間30cは、旋回空間30aおよび減圧用空間30bの中心軸方向からみたときに、断面円環状に形成される。   Furthermore, an inflow space 30c is formed between the upper surface of the middle body 33 and the inner wall surface of the housing body 31 facing the middle body 33 for retaining the refrigerant flowing in from the refrigerant suction port 31b. In the present embodiment, since the tapered tip portion on the lower side of the nozzle body 32 is positioned inside the through hole of the middle body 33, the inflow space 30c has a cross section when viewed from the central axis direction of the swirl space 30a and the decompression space 30b. It is formed in an annular shape.
また、冷媒吸引口31bと流入空間30cとを接続する吸引冷媒流入通路は、流入空間30cの中心軸方向から見たときに、流入空間30cの内周壁面の接線方向に延びている。これにより、本実施形態では、冷媒吸引口31bから吸引冷媒流入通路を介して流入空間30c内へ流入した冷媒を、旋回空間30a内の冷媒と同方向に旋回させるようにしている。   The suction refrigerant inflow passage connecting the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c extends in the tangential direction of the inner peripheral wall surface of the inflow space 30c when viewed from the central axis direction of the inflow space 30c. Thus, in the present embodiment, the refrigerant that has flowed into the inflow space 30c from the refrigerant suction port 31b via the suction refrigerant inflow passage is swirled in the same direction as the refrigerant in the swirling space 30a.
さらに、ミドルボデー33の貫通穴のうち、ノズルボデー32の下方側が挿入される範囲、すなわち軸線に垂直な径方向から見たときにミドルボデー33とノズルボデー32が重合する範囲では、ノズルボデー32の先細先端部の外周形状に適合するように冷媒通路面積が冷媒流れ方向に向かって徐々に縮小している。   Further, in the range where the lower side of the nozzle body 32 is inserted, that is, in the range where the middle body 33 and the nozzle body 32 overlap when viewed from the radial direction perpendicular to the axis among the through holes of the middle body 33, the tapered tip of the nozzle body 32 is formed. The refrigerant passage area gradually decreases in the refrigerant flow direction so as to conform to the outer peripheral shape.
これにより、貫通穴の内周面とノズルボデー32の下方側の先細先端部の外周面との間には、流入空間30cと減圧用空間30bの冷媒流れ下流側とを連通させる吸引通路30dが形成される。つまり、本実施形態では、冷媒吸引口31bと流入空間30cとを接続する吸引冷媒流入通路、流入空間30cおよび吸引通路30dによって、外部から冷媒を吸引する吸引用通路13bが形成されている。   As a result, a suction passage 30d is formed between the inner peripheral surface of the through hole and the outer peripheral surface of the tapered tip portion on the lower side of the nozzle body 32 to communicate the inflow space 30c and the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space 30b. Is done. That is, in this embodiment, the suction passage 13b for sucking the refrigerant from the outside is formed by the suction refrigerant inflow passage connecting the refrigerant suction port 31b and the inflow space 30c, the inflow space 30c, and the suction passage 30d.
この吸引通路30dの中心軸垂直断面も円環状に形成されており、吸引通路30dを流れる冷媒も、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。さらに、吸引用通路13bの冷媒出口(具体的には、吸引通路30dの冷媒出口)は、ノズル通路13aの冷媒出口(冷媒噴射口)の外周側に、円環状に開口している。   The cross section of the suction passage 30d perpendicular to the central axis is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the suction passage 30d also has a speed component in the direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. Further, the refrigerant outlet of the suction passage 13b (specifically, the refrigerant outlet of the suction passage 30d) opens in an annular shape on the outer peripheral side of the refrigerant outlet (refrigerant injection port) of the nozzle passage 13a.
また、ミドルボデー33の貫通穴のうち、吸引通路30dの冷媒流れ下流側には、冷媒流れ方向に向かって徐々に広がる略円錐台形状に形成された昇圧用空間30eが形成されている。昇圧用空間30eは、減圧用空間30b(具体的には、ノズル通路13a)から噴射された噴射冷媒と吸引用通路13bから吸引された吸引冷媒とを流入させる空間である。   Further, in the through hole of the middle body 33, a pressure increasing space 30e formed in a substantially truncated cone shape gradually spreading in the refrigerant flow direction is formed on the downstream side of the refrigerant flow in the suction passage 30d. The pressurizing space 30e is a space into which the injection refrigerant injected from the pressure reducing space 30b (specifically, the nozzle passage 13a) and the suction refrigerant sucked from the suction passage 13b flow.
昇圧用空間30eの内部には、前述した通路形成部材35の下方部が配置されている。さらに、昇圧用空間30e内の通路形成部材35の円錐状側面の広がり角度は、昇圧用空間30eの円錐台形状空間の広がり角度よりも小さくなっているので、この冷媒通路の冷媒通路面積は冷媒流れ下流側に向かって徐々に拡大する。   A lower portion of the above-described passage forming member 35 is disposed inside the pressure increasing space 30e. Further, the expansion angle of the conical side surface of the passage forming member 35 in the pressure increasing space 30e is smaller than the expansion angle of the frustoconical space of the pressure increasing space 30e. The flow gradually expands toward the downstream side.
本実施形態では、このように冷媒通路面積を拡大させることによって、図6に示すように、昇圧用空間30eを形成するミドルボデー33の内周面と通路形成部材35の下方側の外周面との間に形成される冷媒通路を、第1実施形態で説明したディフューザ部22bと同様に機能するディフューザ通路13cとしている。そして、ディフューザ通路13cにて、噴射冷媒と吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギに変換している。   In the present embodiment, by expanding the refrigerant passage area in this way, as shown in FIG. 6, the inner peripheral surface of the middle body 33 forming the pressurizing space 30 e and the outer peripheral surface on the lower side of the passage forming member 35 are formed. The refrigerant passage formed therebetween is a diffuser passage 13c that functions in the same manner as the diffuser portion 22b described in the first embodiment. Then, the kinetic energy of the mixed refrigerant of the injected refrigerant and the suction refrigerant is converted into pressure energy in the diffuser passage 13c.
さらに、ディフューザ通路13cの軸方向垂直断面形状も円環状に形成されており、ディフューザ通路13cを流れる冷媒も、ノズル通路13aから噴射された噴射冷媒の有する旋回方向の速度成分および吸引用通路13bから吸引された吸引冷媒の有する旋回方向の速度成分によって、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。   Further, the axial vertical cross-sectional shape of the diffuser passage 13c is also formed in an annular shape, and the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c is also from the speed component in the swirling direction of the injection refrigerant injected from the nozzle passage 13a and the suction passage 13b. The speed component in the swirling direction of the sucked suction refrigerant has a speed component in the direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a.
次に、ミドルボデー33の内部に配置されて、通路形成部材35を変位させる駆動手段37について説明する。この駆動手段37は、圧力応動部材である円形薄板状のダイヤフラム37aを有して構成されている。より具体的には、図5に示すように、ダイヤフラム37aはミドルボデー33の外周側に形成された円柱状の空間を上下の2つの空間に仕切るように、溶接等の手段によって固定されている。   Next, the drive means 37 which is disposed inside the middle body 33 and displaces the passage forming member 35 will be described. The driving means 37 is configured to have a circular thin plate-like diaphragm 37a which is a pressure responsive member. More specifically, as shown in FIG. 5, the diaphragm 37a is fixed by means such as welding so as to partition a columnar space formed on the outer peripheral side of the middle body 33 into two upper and lower spaces.
ダイヤフラム37aによって仕切られた2つの空間のうち上方側(流入空間30c側)の空間は、蒸発器16流出冷媒の温度に応じて圧力変化する感温媒体が封入される封入空間37bを構成している。この封入空間37bには、エジェクタ式冷凍サイクル10を循環する冷媒と同一組成の感温媒体が予め定めた密度となるように封入されている。従って、本実施形態における感温媒体は、R134aとなる。   Of the two spaces partitioned by the diaphragm 37a, the upper space (the inflow space 30c side) constitutes an enclosed space 37b in which a temperature-sensitive medium that changes in pressure according to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 is enclosed. Yes. A temperature sensitive medium having the same composition as the refrigerant circulating in the ejector refrigeration cycle 10 is enclosed in the enclosed space 37b so as to have a predetermined density. Therefore, the temperature sensitive medium in this embodiment is R134a.
一方、ダイヤフラム37aによって仕切られた2つの空間のうち下方側の空間は、図示しない連通路を介して、蒸発器16流出冷媒を導入させる導入空間37cを構成している。従って、封入空間37bに封入された感温媒体には、流入空間30cと封入空間37bとを仕切る蓋部材37dおよびダイヤフラム37a等を介して、蒸発器16流出冷媒の温度が伝達される。   On the other hand, the lower space of the two spaces partitioned by the diaphragm 37a constitutes an introduction space 37c for introducing the refrigerant flowing out of the evaporator 16 through a communication path (not shown). Therefore, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 is transmitted to the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b through the lid member 37d and the diaphragm 37a that partition the inflow space 30c and the enclosed space 37b.
ここで、図5、図6から明らかなように、本実施形態のミドルボデー33の上方側には吸引用通路13bが配置され、ミドルボデー33の下方側にはディフューザ通路13cが配置されている。従って、駆動手段37の少なくとも一部は、中心軸の径方向から見たときに吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cによって上下方向から挟まれる位置に配置されることになる。   Here, as is apparent from FIGS. 5 and 6, the suction passage 13 b is disposed above the middle body 33 of the present embodiment, and the diffuser passage 13 c is disposed below the middle body 33. Accordingly, at least a part of the driving means 37 is disposed at a position sandwiched between the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the radial direction of the central axis.
より詳細には、駆動手段37の封入空間37bは、旋回空間30aや通路形成部材35等の中心軸方向から見たときに、吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cと重合する位置であって、吸引用通路13bおよびディフューザ通路13cによって囲まれる位置に配置されている。これにより、封入空間37bに蒸発器16流出冷媒の温度が伝達され、封入空間37bの内圧は、蒸発器16流出冷媒の温度に応じた圧力となる。   More specifically, the enclosed space 37b of the driving means 37 is a position where it overlaps with the suction passage 13b and the diffuser passage 13c when viewed from the central axis direction of the swivel space 30a, the passage forming member 35, etc. It arrange | positions in the position enclosed by the channel | path 13b for diffusers, and the diffuser channel | path 13c. As a result, the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 is transmitted to the enclosed space 37b, and the internal pressure of the enclosed space 37b becomes a pressure corresponding to the temperature of the refrigerant flowing out of the evaporator 16.
さらに、ダイヤフラム37aは、封入空間37bの内圧と導入空間37cへ流入した蒸発器16流出冷媒の圧力との差圧に応じて変形する。このため、ダイヤフラム37aは弾性に富み、かつ熱伝導が良好で、強靱な材質にて形成することが好ましく、例えば、ステンレス(SUS304)等の金属薄板にて形成されることが望ましい。   Further, the diaphragm 37a is deformed according to a differential pressure between the internal pressure of the enclosed space 37b and the pressure of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 flowing into the introduction space 37c. For this reason, the diaphragm 37a is preferably formed of a tough material having high elasticity and good heat conduction, and is preferably formed of a thin metal plate such as stainless steel (SUS304).
また、ダイヤフラム37aの中心部には、円柱状の作動棒37eの上端側が溶接等の手段によって接合され、作動棒37eの下端側には通路形成部材35の最下方側(底部)の外周側が固定されている。これにより、ダイヤフラム37aと通路形成部材35が連結され、ダイヤフラム37aの変位に伴って通路形成部材35が変位し、ノズル通路13aの冷媒通路面積(最小通路面積部30mにおける通路断面積)が調整される。   Further, the upper end side of a columnar operating rod 37e is joined to the center of the diaphragm 37a by means such as welding, and the outer peripheral side of the lowermost side (bottom) of the passage forming member 35 is fixed to the lower end side of the operating rod 37e. Has been. Thereby, the diaphragm 37a and the passage forming member 35 are connected, and the passage forming member 35 is displaced in accordance with the displacement of the diaphragm 37a, and the refrigerant passage area of the nozzle passage 13a (passage sectional area in the minimum passage area portion 30m) is adjusted. The
具体的には、蒸発器16流出冷媒の温度(過熱度)が上昇すると、封入空間37bに封入された感温媒体の飽和圧力が上昇し、封入空間37bの内圧から導入空間37cの圧力を差し引いた差圧が大きくなる。これにより、ダイヤフラム37aは、最小通路面積部30mにおける通路断面積を拡大させる方向(鉛直方向下方側)に通路形成部材35を変位させる。   Specifically, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 increases, the saturation pressure of the temperature-sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b increases, and the pressure in the introduction space 37c is subtracted from the internal pressure of the enclosed space 37b. Increased differential pressure. Thereby, the diaphragm 37a displaces the channel | path formation member 35 in the direction (vertical direction lower side) which enlarges the channel | path cross-sectional area in the minimum channel | path area part 30m.
一方、蒸発器16流出冷媒の温度(過熱度)が低下すると、封入空間37bに封入された感温媒体の飽和圧力が低下して、封入空間37bの内圧から導入空間37cの圧力を差し引いた差圧が小さくなる。これにより、ダイヤフラム37aは、最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小させる方向(鉛直方向上方側)に通路形成部材35を変位させる。   On the other hand, when the temperature (superheat degree) of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 is lowered, the saturation pressure of the temperature sensitive medium enclosed in the enclosed space 37b is lowered, and the difference obtained by subtracting the pressure of the introduction space 37c from the internal pressure of the enclosed space 37b. The pressure is reduced. Thereby, the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in a direction (vertical direction upper side) in which the passage sectional area in the minimum passage area portion 30m is reduced.
このように蒸発器16流出冷媒の過熱度に応じてダイヤフラム37aが、通路形成部材35を上下方向に変位させることによって、蒸発器16流出冷媒の過熱度が予め定めた所定値に近づくように、最小通路面積部30mにおける通路断面積を調整することができる。なお、作動棒37eとミドルボデー33との隙間は、図示しないO−リング等のシール部材によってシールされており、作動棒37eが変位してもこの隙間から冷媒が漏れることはない。   Thus, the diaphragm 37a displaces the passage forming member 35 in the vertical direction according to the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator 16, so that the degree of superheat of the refrigerant flowing out of the evaporator 16 approaches a predetermined value. The passage sectional area in the minimum passage area portion 30m can be adjusted. The gap between the operating rod 37e and the middle body 33 is sealed by a sealing member such as an O-ring (not shown), and the refrigerant does not leak from the gap even if the operating rod 37e is displaced.
また、通路形成部材35の底面は、ロワーボデー34に固定されたコイルバネ40の荷重を受けている。コイルバネ40は、通路形成部材35に対して、最小通路面積部30mにおける通路断面積を縮小する側(図5では、上方側)に付勢する荷重をかけており、この荷重を調整することで、通路形成部材35の開弁圧を変更して、狙いの過熱度を変更することもできる。   Further, the bottom surface of the passage forming member 35 receives a load of a coil spring 40 fixed to the lower body 34. The coil spring 40 applies a load that urges the passage forming member 35 to the side (the upper side in FIG. 5) that reduces the passage cross-sectional area in the minimum passage area 30m, and adjusts this load. It is also possible to change the valve opening pressure of the passage forming member 35 to change the target degree of superheat.
さらに、本実施形態では、ミドルボデー33の外周側に複数(具体的には、2つ)の円柱状の空間を設け、この空間の内部にそれぞれ円形薄板状のダイヤフラム37aを固定して2つの駆動手段37を構成しているが、駆動手段37の数はこれに限定されない。なお、駆動手段37を複数箇所に設ける場合は、それぞれ中心軸に対して等角度間隔で配置されていることが望ましい。   Further, in the present embodiment, a plurality of (specifically, two) cylindrical spaces are provided on the outer peripheral side of the middle body 33, and a circular thin plate-like diaphragm 37a is fixed inside each of these spaces to drive two drives. Although the means 37 is comprised, the number of the drive means 37 is not limited to this. In addition, when providing the drive means 37 in multiple places, it is desirable to arrange | position at equal angle intervals with respect to a central axis, respectively.
また、軸方向からみたときに円環状に形成される空間内に、円環状の薄板で形成されたダイヤフラムを固定し、複数の作動棒でこのダイヤフラムと通路形成部材35とを連結する構成としてもよい。   Alternatively, a diaphragm formed by an annular thin plate may be fixed in a space formed in an annular shape when viewed from the axial direction, and the diaphragm and the passage forming member 35 may be connected by a plurality of operating rods. Good.
次に、ロワーボデー34は、円柱状の金属部材等で形成されており、ハウジングボデー31の底面側を閉塞するように、圧入あるいはネジ止め等の手段によって固定されている。そして、ハウジングボデー31の内部空間のうち、ロワーボデー34の上面側とミドルボデー33の底面側との間には、ディフューザ通路13cから流出した冷媒の気液を分離する上流側気液分離空間30fが形成されている。   Next, the lower body 34 is formed of a cylindrical metal member or the like, and is fixed by means such as press fitting or screwing so as to close the bottom surface side of the housing body 31. In the internal space of the housing body 31, an upstream gas-liquid separation space 30f is formed between the upper surface side of the lower body 34 and the bottom surface side of the middle body 33 to separate the gas and liquid of the refrigerant flowing out from the diffuser passage 13c. Has been.
この上流側気液分離空間30fは、略円柱状の回転体形状の空間として形成されており、上流側気液分離空間30fの中心軸も、旋回空間30a、減圧用空間30b、および通路形成部材35等の中心軸と同軸上に配置されている。   The upstream gas-liquid separation space 30f is formed as a substantially cylindrical rotating body-shaped space, and the central axis of the upstream gas-liquid separation space 30f is also a swirl space 30a, a decompression space 30b, and a passage forming member. It is arranged coaxially with a central axis such as 35.
さらに、ディフューザ通路13cから流出して上流側気液分離空間30fへ流入する冷媒は、旋回空間30aにて旋回する冷媒と同方向に旋回する方向の速度成分を有している。従って、この上流側気液分離空間30fは、第1実施形態で説明した上流側気液分離器14と同様に、遠心力の作用によって冷媒の気液を分離する遠心分離方式の気液分離手段として機能する。   Further, the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c and flowing into the upstream gas-liquid separation space 30f has a velocity component in a direction swirling in the same direction as the refrigerant swirling in the swirling space 30a. Accordingly, the upstream-side gas-liquid separation space 30f is a centrifugal-type gas-liquid separation means that separates the gas-liquid of the refrigerant by the action of centrifugal force, like the upstream-side gas-liquid separator 14 described in the first embodiment. Function as.
また、上流側気液分離空間30fの内容積は、第1実施形態で説明した上流側気液分離器14と同程度の内容積に形成されている。従って、上流側気液分離空間30fでは、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口31cから流出させ、液相冷媒流出口31cから流出させることのできなかった残余の冷媒を混相冷媒流出口34dから流出させる。   In addition, the internal volume of the upstream gas-liquid separation space 30f is formed to be approximately the same as that of the upstream gas-liquid separator 14 described in the first embodiment. Therefore, in the upstream gas-liquid separation space 30f, the separated liquid-phase refrigerant is allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet 31c without accumulating, and the remaining refrigerant that could not be allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet 31c is mixed-phased. The refrigerant flows out from the refrigerant outlet 34d.
混相冷媒流出口34dは、ロワーボデー34の中心部に設けられた円筒状のパイプ部34aの上端部に形成されている。このパイプ部34aは、上流側気液分離空間30fと同軸上に配置されて上方側に向かって延びている。従って、上流側気液分離空間30fにて分離された液相冷媒は、パイプ部34aの外周側に一時的に滞留して、液相冷媒流出口31cから流出する。   The mixed phase refrigerant outlet 34 d is formed at the upper end of a cylindrical pipe portion 34 a provided at the center of the lower body 34. The pipe portion 34a is disposed coaxially with the upstream gas-liquid separation space 30f and extends upward. Therefore, the liquid refrigerant separated in the upstream gas-liquid separation space 30f temporarily stays on the outer peripheral side of the pipe portion 34a and flows out from the liquid refrigerant outlet 31c.
また、パイプ部34aの内部には、混相冷媒流出口34dへ流入した気相冷媒あるいは気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒を、低圧冷媒流出口31dへ導く混相冷媒流出通路34bが形成されている。さらに、パイプ部34aの上端部には、前述したコイルバネ40が固定されている。なお、コイルバネ40は、冷媒が減圧される際の圧力脈動に起因する通路形成部材35の振動を減衰させる振動緩衝部材としての機能も果たしている。   Also, a mixed phase refrigerant outflow passage 34b is formed in the pipe portion 34a to guide the gas phase refrigerant flowing into the mixed phase refrigerant outlet 34d or the refrigerant in which the gas phase refrigerant and the liquid phase mixture are mixed into the low pressure refrigerant outlet 31d. ing. Further, the above-described coil spring 40 is fixed to the upper end portion of the pipe portion 34a. The coil spring 40 also functions as a vibration buffer member that attenuates the vibration of the passage forming member 35 caused by pressure pulsation when the refrigerant is depressurized.
また、パイプ部34aの根本部(最下方部)には、上流側気液分離空間30f内の冷凍機油を、混相冷媒流出口34dの冷媒流れ下流側となる混相冷媒流出通路34b内へ導くことによって、液相冷媒流出口31cから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整する冷凍機油バイパス通路34cが形成されている。   In addition, the refrigeration oil in the upstream gas-liquid separation space 30f is led to the root part (lowermost part) of the pipe part 34a into the mixed-phase refrigerant outflow passage 34b on the downstream side of the mixed-phase refrigerant outlet 34d. Thus, a refrigerating machine oil bypass passage 34c for adjusting the concentration of refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 31c is formed.
なお、上流側気液分離空間30f内の冷凍機油とは、第2実施形態と同様に、上流側気液分離空間30f内の冷媒に溶け込んでいる冷凍機油および上流側気液分離空間30f内の冷媒から析出した冷凍機油の双方が含まれる。その他の構成は、第2実施形態と同様である。   The refrigerating machine oil in the upstream gas-liquid separation space 30f is the same as in the second embodiment, the refrigerating machine oil dissolved in the refrigerant in the upstream gas-liquid separation space 30f and the upstream gas-liquid separation space 30f. Both refrigeration oil precipitated from the refrigerant are included. Other configurations are the same as those of the second embodiment.
前述の如く、本実施形態のエジェクタ25は、第2実施形態で説明したエジェクタ20および上流側気液分離器14を一体的に構成したものと同等の機能を発揮するので、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると、第2実施形態と同様の効果を得ることができる。   As described above, the ejector 25 of this embodiment exhibits the same function as that of the ejector 20 and the upstream gas-liquid separator 14 described in the second embodiment, and therefore the ejector of this embodiment. When the refrigeration cycle 10 is operated, the same effect as in the second embodiment can be obtained.
つまり、本実施形態のエジェクタ25によれば、第2実施形態と同様に、冷凍機油バイパス通路34cの内径(冷媒通路面積)あるいは冷凍機油バイパス通路34cの配置および開口形状等を適切に設定することで、液相冷媒流出口31cから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な濃度に調整することができる。そして、蒸発器16における冷却能力を極大値に近づけることができる。   That is, according to the ejector 25 of the present embodiment, similarly to the second embodiment, the inner diameter (refrigerant passage area) of the refrigeration oil bypass passage 34c or the arrangement and opening shape of the refrigeration oil bypass passage 34c are appropriately set. Thus, the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 31c can be adjusted to an appropriate concentration. And the cooling capacity in the evaporator 16 can be approximated to the maximum value.
また、本実施形態のエジェクタ25によれば、旋回空間30aにて冷媒を旋回させることで、旋回空間30a内の旋回中心側の冷媒圧力を、飽和液相冷媒となる圧力、あるいは、冷媒が減圧沸騰する(キャビテーションを生じる)圧力まで低下させることができる。これにより、旋回中心軸の外周側よりも内周側に気相冷媒が多く存在するようにして、旋回空間30a内の旋回中心線近傍はガス単相、その周りは液単相の二相分離状態とすることができる。   Further, according to the ejector 25 of the present embodiment, by turning the refrigerant in the swirl space 30a, the refrigerant pressure on the swivel center side in the swirl space 30a is reduced to the pressure that becomes the saturated liquid phase refrigerant or the refrigerant is reduced. The pressure can be reduced to boiling (causing cavitation). Thus, the gas phase refrigerant is present in the swirl space 30a in the vicinity of the swirl center line, and the liquid single phase is surrounded by the two-phase separation so that a larger amount of gas-phase refrigerant exists on the inner periphery side than the outer periphery side of the swirl center shaft. State.
このように二相分離状態となった冷媒がノズル通路13aへ流入することで、ノズル通路13aの先細部131では、円環状の冷媒通路の外周側壁面から冷媒が剥離する際に生じる壁面沸騰および円環状の冷媒通路の中心軸側の冷媒のキャビテーションによって生じた沸騰核による界面沸騰によって冷媒の沸騰が促進される。これにより、ノズル通路13aの最小通路面積部30mへ流入する冷媒が、気相と液相が均質に混合した気液混合状態に近づく。   As the refrigerant in the two-phase separation state flows into the nozzle passage 13a in this manner, the tip 131 of the nozzle passage 13a has a wall surface boiling that occurs when the refrigerant is separated from the outer peripheral side wall surface of the annular refrigerant passage. Boiling of the refrigerant is promoted by interfacial boiling by boiling nuclei generated by cavitation of the refrigerant on the central axis side of the annular refrigerant passage. As a result, the refrigerant flowing into the minimum passage area 30m of the nozzle passage 13a approaches a gas-liquid mixed state in which the gas phase and the liquid phase are uniformly mixed.
そして、最小通路面積部30mの近傍で気液混合状態の冷媒の流れに閉塞(チョーキング)が生じ、このチョーキングによって音速に到達した気液混合状態の冷媒が末広部132にて加速されて噴射される。このように、壁面沸騰および界面沸騰の双方による沸騰促進によって、気液混合状態の冷媒を音速となるまで効率よく加速できることで、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率(従来技術のノズル効率に相当)を向上させることができる。   Then, the flow of refrigerant in the gas-liquid mixed state is choked in the vicinity of the minimum passage area portion 30m, and the gas-liquid mixed state refrigerant that has reached the speed of sound by this choking is accelerated by the divergent portion 132 and injected. The Thus, by promoting boiling by both wall boiling and interfacial boiling, the gas-liquid mixed refrigerant can be efficiently accelerated until it reaches the speed of sound, so that the energy conversion efficiency in the nozzle passage 13a (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) is increased. Can be improved.
また、本実施形態のエジェクタ25のボデー30には、ディフューザ通路13cから流出した冷媒の気液を分離する上流側気液分離空間30fが形成されているので、エジェクタ25とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、上流側気液分離空間30fの容積を効果的に小さくすることができる。   In addition, the body 30 of the ejector 25 of the present embodiment is formed with an upstream gas-liquid separation space 30f for separating the gas-liquid refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c, so that the gas-liquid separation means is separate from the ejector 25. The volume of the upstream side gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where the above is provided.
つまり、本実施形態の上流側気液分離空間30fでは、断面円環状に形成されたディフューザ通路13cから流出する冷媒が既に旋回方向の速度成分を有しているので上流側気液分離空間30f内で冷媒の旋回流れを発生させるための空間を設ける必要がない。従って、エジェクタ25とは別に気液分離手段を設ける場合に対して、上流側気液分離空間30fの容積を効果的に小さくすることができる。   In other words, in the upstream gas-liquid separation space 30f of the present embodiment, the refrigerant flowing out of the diffuser passage 13c formed in an annular cross section already has a velocity component in the swirling direction, so the upstream gas-liquid separation space 30f Therefore, it is not necessary to provide a space for generating a swirling flow of the refrigerant. Accordingly, the volume of the upstream gas-liquid separation space 30f can be effectively reduced as compared with the case where the gas-liquid separation means is provided separately from the ejector 25.
(第4実施形態)
本実施形態では、図7に示すように、第3実施形態に対して、エジェクタ25の構成を変更した例を説明する。具体的には、本実施形態のエジェクタ25では、通路形成部材35の底面の中心部に、冷凍機油バイパス通路35bが接続されている。
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, as shown in FIG. 7, an example in which the configuration of the ejector 25 is changed with respect to the third embodiment will be described. Specifically, in the ejector 25 of the present embodiment, a refrigerator oil bypass passage 35 b is connected to the center of the bottom surface of the passage forming member 35.
本実施形態の冷凍機油バイパス通路35bは、ディフューザ通路13c内の冷凍機油を混相冷媒流出口34dの冷媒流れ下流側へ導くパイプ状部材で構成されており、通路形成部材35の底面から混相冷媒流出通路34b内へ向かって下方側へ延びている。従って、この冷凍機油バイパス通路35bは、通路形成部材35とともに変位する。   The refrigerating machine oil bypass passage 35b of the present embodiment is constituted by a pipe-shaped member that guides the refrigerating machine oil in the diffuser passage 13c to the downstream side of the refrigerant flow of the mixed-phase refrigerant outlet 34d, and the mixed-phase refrigerant flows out from the bottom surface of the passage forming member 35. It extends downward into the passage 34b. Therefore, the refrigerating machine oil bypass passage 35 b is displaced together with the passage forming member 35.
なお、ディフューザ通路13c内の冷凍機油とは、ディフューザ通路13cを流通する冷媒に溶け込んでいる冷凍機油およびディフューザ通路13cを流通する冷媒から析出した冷凍機油の双方が含まれる。   The refrigerating machine oil in the diffuser passage 13c includes both refrigerating machine oil dissolved in the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c and refrigerating machine oil deposited from the refrigerant flowing through the diffuser passage 13c.
また、本実施形態の通路形成部材35には、ディフューザ通路13c内の冷凍機油を流出させる小径孔35aが形成されている。より具体的には、この小径孔35aの入口部は、通路形成部材35のうちディフューザ通路13cを形成する部位であって、かつ、ディフューザ通路13cの入口側よりも出口側に近い部位に形成されており、小径孔35aの出口部は、通路形成部材35の底面の中心部に開口している。   Further, the passage forming member 35 of the present embodiment is formed with a small diameter hole 35a through which the refrigerating machine oil in the diffuser passage 13c flows out. More specifically, the inlet portion of the small-diameter hole 35a is formed in a portion of the passage forming member 35 that forms the diffuser passage 13c and closer to the outlet side than the inlet side of the diffuser passage 13c. The outlet portion of the small diameter hole 35 a is open at the center of the bottom surface of the passage forming member 35.
これにより、本実施形態の冷凍機油バイパス通路35bでは、小径孔35aから流出した冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を混相冷媒流出口34dの冷媒流れ下流側となる混相冷媒流出通路34b内へ導いている。その他の構成は、第3実施形態と同様である。   Thereby, in the refrigerating machine oil bypass passage 35b of the present embodiment, the refrigerating machine oil flowing out from the small-diameter hole 35a or the refrigerant in which the refrigerating machine oil is melted at a high concentration becomes a mixed phase refrigerant outflow path 34b on the downstream side of the refrigerant flow of the mixed phase refrigerant outlet 34d. Leads in. Other configurations are the same as those of the third embodiment.
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, when the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment is operated, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
つまり、本実施形態のエジェクタ25によれば、第1実施形態と同様に、冷凍機油バイパス通路35bの内径(冷媒通路面積)あるいは小径孔35aの径等を適切な値に設定することで、液相冷媒流出口31cから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な濃度に調整することができる。そして、蒸発器16における冷却能力が極大値に近づくように調整している。   That is, according to the ejector 25 of the present embodiment, as in the first embodiment, by setting the inner diameter (refrigerant passage area) of the refrigerating machine oil bypass passage 35b or the diameter of the small diameter hole 35a to an appropriate value, The concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the phase refrigerant outlet 31c can be adjusted to an appropriate concentration. And it adjusts so that the cooling capacity in the evaporator 16 may approach the maximum value.
さらに、本実施形態のエジェクタ25によれば、第3実施形態と同様に、ノズル通路13aにおけるエネルギ変換効率(従来技術のノズル効率に相当)を向上させることができ、上流側気液分離空間30fの容積を効果的に小さくすることができる。   Furthermore, according to the ejector 25 of the present embodiment, as in the third embodiment, the energy conversion efficiency (corresponding to the nozzle efficiency of the prior art) in the nozzle passage 13a can be improved, and the upstream gas-liquid separation space 30f. Can be effectively reduced in volume.
(第5実施形態)
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、図8の全体構成図に示すように、第3実施形態に対して、高圧冷媒通路18および下流側気液分離器17を廃止するとともに、エジェクタ25の構成を変更した例を説明する。
(Fifth embodiment)
In the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 8, the high-pressure refrigerant passage 18 and the downstream gas-liquid separator 17 are abolished as compared with the third embodiment, and the ejector 25 An example in which the configuration is changed will be described.
具体的には、本実施形態のエジェクタ25では、混相冷媒流出通路34bの内部に仕切板38を配置することで、エジェクタ25の内部に、混相冷媒流出口34dから流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒を蓄える下流側気液分離空間30gを形成している。   Specifically, in the ejector 25 of the present embodiment, the partition plate 38 is disposed inside the mixed phase refrigerant outflow passage 34b, so that the gas phase refrigerant and liquid phase flowing out from the mixed phase refrigerant outlet 34d are disposed inside the ejector 25. 30 g of downstream gas-liquid separation spaces which isolate | separate the gas-liquid of the refrigerant | coolant with which the refrigerant | coolant was mixed and store the isolate | separated liquid phase refrigerant | coolant are formed.
この仕切板38は、下方側から上方側に広がる板状部材で形成されており、下流側気液分離空間30gでは、内部を流通する冷媒を仕切板38に衝突させて密度の高い液相冷媒を下方側へ落下させることによって、冷媒の気液を分離する重力落下式の気液分離手段を構成している。従って、本実施形態の下流側気液分離空間30gは、第1実施形態で説明した下流側気液分離器17と同様の機能を果たす。   The partition plate 38 is formed of a plate-like member that spreads from the lower side to the upper side, and in the downstream gas-liquid separation space 30g, the refrigerant flowing through the interior collides with the partition plate 38 and has a high density liquid phase refrigerant. Is dropped downward to constitute a gravity drop type gas-liquid separation means for separating the gas-liquid of the refrigerant. Therefore, the downstream gas-liquid separation space 30g of the present embodiment performs the same function as the downstream gas-liquid separator 17 described in the first embodiment.
また、仕切板38の上方側には、下流側気液分離空間30gにて分離された気相冷媒を低圧冷媒流出口31d側へ流出させる気相冷媒流出通路が形成されている。さらに、仕切板38の下方側には、仕切板38の表裏を貫通して、下流側気液分離空間30gに蓄えられた液相冷媒に溶け込んだ冷凍機油を圧縮機11の吸入口側の気相冷媒へ戻すオイル戻し穴38aが形成されている。   In addition, a gas phase refrigerant outflow passage is formed on the upper side of the partition plate 38 through which the gas phase refrigerant separated in the downstream gas-liquid separation space 30g flows out to the low pressure refrigerant outlet 31d side. Further, on the lower side of the partition plate 38, refrigeration oil that penetrates the front and back of the partition plate 38 and is dissolved in the liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separation space 30 g is supplied to the air on the inlet side of the compressor 11. An oil return hole 38a for returning to the phase refrigerant is formed.
従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると、内部熱交換手段を設けることによる下流側気液分離空間30g内の液相冷媒における冷凍機油の濃度を上昇させる効果は得られないものの、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Therefore, when the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment is operated, the effect of increasing the concentration of the refrigeration oil in the liquid refrigerant in the downstream gas-liquid separation space 30g by providing the internal heat exchange means cannot be obtained. The effect similar to 1st Embodiment can be acquired.
つまり、本実施形態のエジェクタ25によれば、第3実施形態と同様に、液相冷媒流出口31cから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な濃度に調整することができ、蒸発器16における冷却能力を極大値に近づけることができる。   That is, according to the ejector 25 of the present embodiment, the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 31c can be adjusted to an appropriate concentration as in the third embodiment, and the evaporator The cooling capacity at 16 can be brought close to the maximum value.
さらに、本実施形態では、第1実施形態で説明した下流側気液分離器17を廃止するとともに、エジェクタ25の内部に下流側気液分離空間30gを形成しているので、エジェクタ式冷凍サイクル10全体としての小型化を図ることができる。   Further, in the present embodiment, the downstream gas-liquid separator 17 described in the first embodiment is abolished, and the downstream gas-liquid separation space 30g is formed inside the ejector 25. Therefore, the ejector refrigeration cycle 10 The overall size can be reduced.
(第6実施形態)
本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10では、図9の全体構成図に示すように、第3実施形態に対して、下流側気液分離器17を廃止するとともに、エジェクタ25の構成を変更した例を説明する。
(Sixth embodiment)
In the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment, as shown in the overall configuration diagram of FIG. 9, an example in which the downstream gas-liquid separator 17 is abolished and the configuration of the ejector 25 is changed with respect to the third embodiment. Will be explained.
本実施形態のエジェクタ25では、下方側に有底円筒形状のカップ状部材39を設け、このカップ状部材39の内部に、混相冷媒流出口34dから流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒を蓄える下流側気液分離空間30gを形成している。   In the ejector 25 of the present embodiment, a bottomed cylindrical cup-shaped member 39 is provided on the lower side, and a gas-phase refrigerant and a liquid-phase refrigerant flowing out from the mixed-phase refrigerant outlet 34d are mixed in the cup-shaped member 39. A gas-liquid separation space 30g for separating the gas-liquid refrigerant and storing the separated liquid-phase refrigerant is formed.
さらに、本実施形態の低圧冷媒流出口31dは、下流側気液分離空間30gにて分離された気相冷媒を流出させる気相冷媒流出パイプ41の冷媒流れ最下流部に形成されている。また、下流側気液分離空間30gに蓄えられた液相冷媒の内部には、第1実施形態と同等の高圧冷媒通路18が配置され、エジェクタ25のカップ状部材39の底面には、第1実施形態と同様のオイル戻し通路17aが接続されている。   Furthermore, the low-pressure refrigerant outlet 31d of the present embodiment is formed in the most downstream part of the refrigerant flow of the gas-phase refrigerant outflow pipe 41 that causes the gas-phase refrigerant separated in the downstream gas-liquid separation space 30g to flow out. In addition, a high-pressure refrigerant passage 18 equivalent to that of the first embodiment is disposed inside the liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separation space 30g, and the first surface of the cup-shaped member 39 of the ejector 25 has a first An oil return passage 17a similar to the embodiment is connected.
その他の構成は、第1実施形態と同様である。従って、本実施形態のエジェクタ式冷凍サイクル10を作動させると、第1実施形態と同様の効果を得ることができる。   Other configurations are the same as those of the first embodiment. Therefore, when the ejector refrigeration cycle 10 of the present embodiment is operated, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
つまり、本実施形態のエジェクタ25によれば、第3実施形態と同様に、液相冷媒流出口31cから流出する液相冷媒における冷凍機油の濃度を適切な濃度に調整することができ、蒸発器16における冷却能力を極大値に近づけることができる。さらに、第5実施形態と同様に、エジェクタ式冷凍サイクル10全体としての小型化を図ることができる。   That is, according to the ejector 25 of the present embodiment, the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet 31c can be adjusted to an appropriate concentration as in the third embodiment, and the evaporator The cooling capacity at 16 can be brought close to the maximum value. Furthermore, as in the fifth embodiment, the ejector refrigeration cycle 10 as a whole can be reduced in size.
(他の実施形態)
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、以下のように種々変形可能である。また、上述の各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。
(Other embodiments)
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be variously modified as follows without departing from the spirit of the present invention. In addition, the means disclosed in each of the above-described embodiments may be appropriately combined within a practicable range.
(1)上述の第1、第2実施形態では、他の冷媒配管に対して細径の冷媒配管で形成された冷凍機油バイパス通路23、23aによって、冷凍機油濃度調整手段を構成した例を説明したが、冷凍機油濃度調整手段はこれに限定されない。例えば、他の冷媒配管と同等の径の冷媒配管を採用し、これに流量調整弁等を配置して冷凍機油濃度調整手段を構成してもよい。   (1) In the first and second embodiments described above, an example in which the refrigerating machine oil concentration adjusting means is configured by the refrigerating machine oil bypass passages 23 and 23a formed by a refrigerant pipe having a small diameter with respect to the other refrigerant pipes will be described. However, the refrigerator oil concentration adjusting means is not limited to this. For example, a refrigerant pipe having the same diameter as other refrigerant pipes may be adopted, and a flow rate adjusting valve or the like may be disposed on the refrigerant pipe to constitute the refrigerator oil concentration adjusting means.
また、上述の実施形態では、例えば、冷凍機油バイパス通路23の内径あるいはボデー部22に形成された小径孔22cの径等を適切な値に設定することで、蒸発器16へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整した例を説明したが、冷凍機油の濃度の調整はこれに限定されない。   In the above-described embodiment, for example, the liquid-phase refrigerant that flows into the evaporator 16 by setting the inner diameter of the refrigerator oil bypass passage 23 or the diameter of the small-diameter hole 22c formed in the body portion 22 to an appropriate value. Although the example which adjusted the density | concentration of the refrigerating machine oil in was demonstrated, adjustment of the density | concentration of refrigerating machine oil is not limited to this.
例えば、冷凍機油バイパス通路23および小径孔22cの数量を変更することによって、蒸発器16へ流入させる液相冷媒における冷凍機油の濃度を調整してもよい。このことは、第2実施形態で説明した冷凍機油バイパス通路23aおよびオイル戻し孔14c、第3実施形態で説明した冷凍機油バイパス通路34c、並びに、第4実施形態で説明した小径孔35a等についても同様である。   For example, the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing into the evaporator 16 may be adjusted by changing the quantity of the refrigerating machine oil bypass passage 23 and the small diameter hole 22c. This also applies to the refrigerator oil bypass passage 23a and the oil return hole 14c described in the second embodiment, the refrigerator oil bypass passage 34c described in the third embodiment, the small diameter hole 35a described in the fourth embodiment, and the like. It is the same.
また、第3実施形態では、冷凍機油バイパス通路35bが、ディフューザ通路13cの内周側を形成する通路形成部材35の外周壁面に付着した冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を混相冷媒流出口34dの下流側へ導くように設けられた例を説明したが、もちろん、冷凍機油バイパス通路35bは、ディフューザ通路13cの外周側を形成するボデー30の内周壁面に付着した冷凍機油あるいは冷凍機油が高濃度で溶け込んだ冷媒を混相冷媒流出口34dの下流側へ導くように設けられていてもよい。   Further, in the third embodiment, the refrigerating machine oil bypass passage 35b is a mixed phase refrigerant that mixes refrigerating machine oil or refrigerating machine oil adhering to the outer peripheral wall surface of the passage forming member 35 that forms the inner circumferential side of the diffuser passage 13c at a high concentration. Although the example provided so that it may guide | lead to the downstream of the outflow port 34d was demonstrated, of course, the refrigerator oil bypass passage 35b is the refrigerator oil or refrigeration adhering to the inner peripheral wall surface of the body 30 which forms the outer peripheral side of the diffuser passage 13c. It may be provided so that the refrigerant in which the machine oil is dissolved at a high concentration is led to the downstream side of the mixed phase refrigerant outlet 34d.
(2)上述の実施形態では、内部熱交換手段として下流側気液分離器17あるいは下流側気液分離空間30gに蓄えられた液相冷媒の内部に高圧冷媒通路18を配置することによって、内部熱交換手段を構成した例を説明したが、内部熱交換手段はこれに限定されない。   (2) In the above-described embodiment, by arranging the high-pressure refrigerant passage 18 inside the liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separator 17 or the downstream gas-liquid separation space 30g as the internal heat exchange means, Although the example which comprised the heat exchange means was demonstrated, an internal heat exchange means is not limited to this.
例えば、放熱器12から流出した冷媒と、下流側気液分離器17あるいは下流側気液分離空間30gに蓄えられた液相冷媒とを熱交換させることができれば、下流側気液分離器17の外周側あるいは下流側気液分離空間30gを形成するカップ状部材39の外周側に高圧冷媒通路18を接合する手段等によって内部熱交換手段を構成してもよい。   For example, if the refrigerant flowing out of the radiator 12 and the liquid-phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separator 17 or the downstream gas-liquid separation space 30g can exchange heat, the downstream gas-liquid separator 17 The internal heat exchange means may be constituted by means for joining the high-pressure refrigerant passage 18 to the outer peripheral side of the cup-shaped member 39 forming the outer peripheral side or downstream side gas-liquid separation space 30g.
(3)上述の第5、第6実施形態のエジェクタ25では、第3実施形態と同様に、上流側気液分離空間30f内の冷凍機油を混相冷媒流出口34dの下流側へ導く冷凍機油バイパス通路34cが形成されているものを採用したが、第4実施形態と同様に、ディフューザ通路13c内の冷凍機油を混相冷媒流出口34dの下流側へ導く冷凍機油バイパス通路35bが形成されているものを採用してもよい。   (3) In the ejector 25 of the fifth and sixth embodiments described above, as in the third embodiment, the refrigerator oil bypass that guides the refrigerator oil in the upstream gas-liquid separation space 30f to the downstream side of the mixed-phase refrigerant outlet 34d. Although the passage formed with the passage 34c is adopted, the refrigerating machine oil bypass passage 35b for guiding the refrigerating machine oil in the diffuser passage 13c to the downstream side of the mixed phase refrigerant outlet 34d is formed as in the fourth embodiment. May be adopted.
さらに、第3〜第6実施形態のエジェクタ25において、冷凍機油バイパス通路34c、小径孔35aおよび冷凍機油バイパス通路35bが形成されているものを採用して、上流側気液分離空間30f内の冷凍機油およびディフューザ通路13c内の冷凍機油の双方を、混相冷媒流出口34dの下流側へ導くようにしてもよい。   Further, in the ejector 25 of the third to sixth embodiments, a refrigeration oil bypass passage 34c, a small diameter hole 35a and a refrigeration oil bypass passage 35b are formed, and the refrigeration in the upstream gas-liquid separation space 30f is adopted. Both the machine oil and the refrigeration oil in the diffuser passage 13c may be led to the downstream side of the mixed phase refrigerant outlet 34d.
(4)上述の実施形態では、放熱器12として、サブクール型の熱交換器を採用した例を説明したが、凝縮部12aのみからなる通常の放熱器を採用してもよい。さらに、通常の放熱器とともに、この放熱器にて放熱した冷媒の気液を分離して余剰液相冷媒を蓄える受液器(レシーバ)を採用してもよい。   (4) In the above-mentioned embodiment, although the example which employ | adopted the subcool type heat exchanger as the heat radiator 12 was demonstrated, you may employ | adopt the normal heat radiator which consists only of the condensation part 12a. Furthermore, you may employ | adopt the liquid receiver (receiver) which isolate | separates the gas-liquid of the refrigerant | coolant thermally radiated with this heat radiator, and stores an excess liquid phase refrigerant with a normal heat radiator.
また、上述の実施形態では、エジェクタ20のノズル部21およびボデー部22といった構成部材、並びに、エジェクタ25のボデー30および通路形成部材35といった構成部材を金属で形成した例を説明したが、それぞれの構成部材の機能を発揮可能であれば材質は限定されない。従って、これらの構成部材を樹脂等にて形成してもよい。   Moreover, although the above-mentioned embodiment demonstrated the example which formed structural members, such as the nozzle part 21 and the body part 22 of the ejector 20, and the body 30 and the channel | path formation member 35 of the ejector 25 with each metal, A material will not be limited if the function of a structural member can be exhibited. Therefore, you may form these structural members with resin etc.
また、上述の第1、第2実施形態のエジェクタ20には、ノズル部21へ流入する冷媒に旋回流れを生じさせる旋回空間が形成されていないが、第3〜第6実施形態のエジェクタ25と同様に、旋回空間を形成する旋回空間形成部材を設けてもよい。   In addition, the ejector 20 of the first and second embodiments described above is not formed with a swirl space that causes a swirl flow in the refrigerant flowing into the nozzle portion 21, but the ejector 25 of the third to sixth embodiments Similarly, you may provide the turning space formation member which forms turning space.
また、上述の実施形態では、下流側気液分離器17の詳細構成について説明していないが、下流側気液分離器17としては、遠心分離方式の気液分離器、重力落下方式の気液分離器、さらに、波状に折り曲げられた付着板に液相冷媒を付着させることによって気液分離する表面張力式の気液分離器等を採用してもよい。   In the above-described embodiment, the detailed configuration of the downstream gas-liquid separator 17 is not described. However, the downstream gas-liquid separator 17 includes a centrifugal gas-liquid separator and a gravity-fall gas-liquid separator. A separator, a surface tension type gas-liquid separator that performs gas-liquid separation by adhering a liquid-phase refrigerant to an attachment plate bent in a wave shape, and the like may be employed.
このことは、下流側気液分離空間30gによって形成される気液分離手段においても同様である。さらに、上流側気液分離器14および上流側気液分離空間30fについても、遠心分離方式の気液分離手段に限定されない。   The same applies to the gas-liquid separation means formed by the downstream gas-liquid separation space 30g. Furthermore, the upstream gas-liquid separator 14 and the upstream gas-liquid separation space 30f are not limited to the centrifugal gas-liquid separation means.
また、上述の第3〜第6実施形態では、通路形成部材35を変位させる駆動手段37として、温度変化に伴って圧力変化する感温媒体が封入された封入空間37bおよび封入空間37b内の感温媒体の圧力に応じて変位するダイヤフラム37aを有して構成されたものを採用した例を説明したが、駆動手段はこれに限定されない。   Further, in the above-described third to sixth embodiments, as the driving means 37 for displacing the passage forming member 35, the enclosed space 37b in which the temperature-sensitive medium whose pressure changes with temperature change is enclosed and the feeling in the enclosed space 37b. Although the example which employ | adopted what was comprised with the diaphragm 37a displaced according to the pressure of a thermal medium was demonstrated, a drive means is not limited to this.
例えば、感温媒体として温度によって体積変化するサーモワックスを採用してもよいし、駆動手段として形状記憶合金性の弾性部材を有して構成されたものを採用してもよいし、さらに、駆動手段として電動モータやソレノイド等の電気的機構によって通路形成部材35を変位させるものを採用してもよい。   For example, a thermowax that changes in volume depending on temperature may be employed as the temperature-sensitive medium, or a drive unit that includes a shape memory alloy elastic member may be employed. As a means, a member that displaces the passage forming member 35 by an electric mechanism such as an electric motor or a solenoid may be adopted.
(5)上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル10を、車両用空調装置に適用した例を説明したが、本発明のエジェクタ25を備えるエジェクタ式冷凍サイクル10の適用はこれに限定されない。例えば、据置型空調装置、冷温保存庫、自動販売機用冷却加熱装置等に適用してもよい。   (5) In the above-described embodiment, the example in which the ejector refrigeration cycle 10 according to the present invention is applied to a vehicle air conditioner has been described. However, the application of the ejector refrigeration cycle 10 including the ejector 25 according to the present invention is applied to this. It is not limited. For example, the present invention may be applied to a stationary air conditioner, a cold storage container, a cooling / heating device for a vending machine, and the like.
また、上述の実施形態では、本発明に係るエジェクタ式冷凍サイクル10の放熱器12を冷媒と外気とを熱交換させる室外側熱交換器とし、蒸発器16を送風空気を冷却する利用側熱交換器として用いているが、逆に、蒸発器16を外気等の熱源から吸熱する室外側熱交換器として用い、放熱器12を空気あるいは水等の被加熱流体を加熱する室内側熱交換器として用いるヒートポンプサイクルを構成してもよい。   Further, in the above-described embodiment, the radiator 12 of the ejector refrigeration cycle 10 according to the present invention is an outdoor heat exchanger that exchanges heat between the refrigerant and the outside air, and the evaporator 16 is used side heat exchange that cools the blown air. In contrast, the evaporator 16 is used as an outdoor heat exchanger that absorbs heat from a heat source such as outside air, and the radiator 12 is used as an indoor heat exchanger that heats a fluid to be heated such as air or water. You may comprise the heat pump cycle to be used.
10 エジェクタ式冷凍サイクル
11 圧縮機
12 放熱器
14、30f 上流側気液分離器、上流側気液分離空間(上流側気液分離手段)
16 蒸発器
17、30g 下流側気液分離器、下流側気液分離空間(下流側気液分離手段)
18 高圧冷媒通路(内部熱交換手段)
20、25 エジェクタ
23〜35b 冷凍機油バイパス通路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Ejector type refrigeration cycle 11 Compressor 12 Radiator 14, 30f Upstream gas-liquid separator, upstream gas-liquid separation space (upstream gas-liquid separation means)
16 Evaporator 17, 30g Downstream gas-liquid separator, downstream gas-liquid separation space (downstream gas-liquid separation means)
18 High-pressure refrigerant passage (internal heat exchange means)
20, 25 Ejector 23-35b Refrigerator oil bypass passage

Claims (7)

  1. 冷凍機油が混入された冷媒を圧縮して吐出する圧縮機(11)と、
    前記圧縮機(11)から吐出された冷媒を放熱させる放熱器(12)と、
    前記放熱器(12)から流出した冷媒を減圧させるノズル部(21)から噴射される高速度の噴射冷媒の吸引作用によって冷媒吸引口(22a)から冷媒を吸引し、前記噴射冷媒と前記冷媒吸引口(22a)から吸引された吸引冷媒との混合冷媒を昇圧部(22b)にて昇圧させるエジェクタ(20)と、
    前記エジェクタ(20)から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(14a)から流出させるとともに、残余の冷媒を混相冷媒流出口(14b)から流出させる上流側気液分離手段(14)と、
    前記液相冷媒流出口(14a)から流出した液相冷媒を蒸発させて、前記冷媒吸引口(22a)側へ流出させる蒸発器(16)と、
    前記混相冷媒流出口(14b)から流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒を蓄えるとともに、分離された気相冷媒を前記圧縮機(11)の吸入口側へ流出させる下流側気液分離手段(17)と、
    前記液相冷媒流出口(14a)から流出する液相冷媒における前記冷凍機油の濃度を調整する冷凍機油濃度調整手段(22c、23、14c、23a)とを備えることを特徴とするエジェクタ式冷凍サイクル。
    A compressor (11) that compresses and discharges refrigerant mixed with refrigerating machine oil;
    A radiator (12) for radiating the refrigerant discharged from the compressor (11);
    The refrigerant is sucked from the refrigerant suction port (22a) by the suction action of the high-speed jet refrigerant jetted from the nozzle part (21) for depressurizing the refrigerant flowing out from the radiator (12), and the jet refrigerant and the refrigerant suction An ejector (20) for increasing the pressure of the mixed refrigerant with the suction refrigerant sucked from the port (22a) at the pressure increasing section (22b);
    The gas-liquid of the refrigerant flowing out from the ejector (20) is separated, and the separated liquid-phase refrigerant is allowed to flow out from the liquid-phase refrigerant outlet (14a) without accumulating, and the remaining refrigerant is allowed to flow out of the mixed-phase refrigerant outlet (14b). Upstream gas-liquid separation means (14) flowing out from
    An evaporator (16) for evaporating the liquid-phase refrigerant flowing out from the liquid-phase refrigerant outlet (14a) and causing the liquid-phase refrigerant to flow out toward the refrigerant suction port (22a);
    The gas-liquid of the refrigerant mixed with the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant flowing out from the mixed-phase refrigerant outlet (14b) is separated, and the separated liquid-phase refrigerant is stored and the separated gas-phase refrigerant is stored in the compressor ( 11) a downstream gas-liquid separation means (17) for flowing out to the suction port side;
    An ejector type refrigeration cycle comprising: refrigeration oil concentration adjusting means (22c, 23, 14c, 23a) for adjusting the concentration of the refrigeration oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the liquid phase refrigerant outlet (14a). .
  2. 前記冷凍機油濃度調整手段は、前記昇圧部(22b)内の冷凍機油を前記混相冷媒流出口(14b)の下流側へ導く冷凍機油バイパス通路(23)によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。   The refrigerating machine oil concentration adjusting means is constituted by a refrigerating machine oil bypass passage (23) for guiding refrigerating machine oil in the boosting section (22b) to the downstream side of the mixed phase refrigerant outlet (14b). Item 2. An ejector refrigeration cycle according to Item 1.
  3. 前記上流側気液分離手段(14)は、その内部空間へ流入した冷媒を旋回させることで生じる遠心力の作用によって冷媒の気液を分離するものであり、
    前記冷凍機油濃度調整手段は、前記上流側気液分離手段(14)内の冷凍機油を前記混相冷媒流出口(14b)の下流側へ導く冷凍機油バイパス通路(23a)によって構成されていることを特徴とする請求項1に記載のエジェクタ式冷凍サイクル。
    The upstream gas-liquid separation means (14) separates the gas-liquid refrigerant by the action of centrifugal force generated by swirling the refrigerant flowing into the internal space,
    The refrigerating machine oil concentration adjusting means is constituted by a refrigerating machine oil bypass passage (23a) for guiding the refrigerating machine oil in the upstream gas-liquid separation means (14) to the downstream side of the mixed-phase refrigerant outlet (14b). The ejector-type refrigeration cycle according to claim 1.
  4. 前記放熱器(12)から流出した冷媒と前記下流側気液分離手段(17)に蓄えられた液相冷媒とを熱交換させる内部熱交換手段(18)を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載のエジェクタ式冷凍サイクル。   The internal heat exchanging means (18) for exchanging heat between the refrigerant flowing out of the radiator (12) and the liquid phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separation means (17) is provided. 4. The ejector refrigeration cycle according to any one of items 3 to 3.
  5. 冷凍機油が混入された冷媒を循環させる蒸気圧縮式の冷凍サイクル装置(10)に適用されるエジェクタであって、
    冷媒を減圧させる減圧用空間(30b)、前記減圧用空間(30b)の冷媒流れ下流側に連通して外部から冷媒を吸引する吸引用通路(13b)、および前記減圧用空間(30b)から噴射された噴射冷媒と前記吸引用通路(13b)から吸引された吸引冷媒とを流入させる昇圧用空間(30e)が形成されたボデー(30)と、
    少なくとも一部が前記減圧用空間(30b)の内部および前記昇圧用空間(30e)の内部に配置されており、前記減圧用空間(30b)から離れるに伴って断面積が拡大する円錐状に形成された通路形成部材(35)とを備え、
    前記ボデー(30)のうち前記減圧用空間(30b)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、冷媒を減圧させて噴射するノズルとして機能するノズル通路(13a)であり、
    前記ボデー(30)のうち前記昇圧用空間(30e)を形成する部位の内周面と前記通路形成部材(35)の外周面との間に形成される冷媒通路は、前記噴射冷媒と前記吸引冷媒との混合冷媒の運動エネルギを圧力エネルギへ変換するディフューザとして機能するディフューザ通路(13c)であり、
    さらに、ボデー(30)には、
    前記ディフューザ通路(13c)から流出した冷媒の気液を分離して、分離された液相冷媒を蓄えることなく液相冷媒流出口(31c)から外部へ流出させるとともに、残余の冷媒を混相冷媒流出口(34d)から流出させる上流側気液分離空間(30f)、
    および前記ディフューザ通路(13c)内の冷凍機油および前記上流側気液分離空間(30f)内の冷凍機油のうち少なくとも一方を、前記混相冷媒流出口(34d)の下流側へ導くことによって、前記液相冷媒流出口(31c)から流出する液相冷媒における前記冷凍機油の濃度を調整する冷凍機油バイパス通路(34c、35b)
    が形成されていることを特徴とするエジェクタ。
    An ejector applied to a vapor compression refrigeration cycle apparatus (10) for circulating a refrigerant mixed with refrigerating machine oil,
    A decompression space (30b) that decompresses the refrigerant, a suction passage (13b) that communicates with the downstream side of the refrigerant flow in the decompression space (30b) and sucks the coolant from the outside, and is injected from the decompression space (30b) A body (30) in which a pressurizing space (30e) for allowing the injected refrigerant and the suction refrigerant sucked from the suction passage (13b) to flow in is formed;
    At least a portion is disposed in the decompression space (30b) and in the pressurization space (30e), and is formed in a conical shape in which a cross-sectional area increases as the distance from the decompression space (30b) increases. A passage forming member (35) formed,
    The refrigerant passage formed between the inner peripheral surface of the body (30) forming the decompression space (30b) and the outer peripheral surface of the passage forming member (35) depressurizes and injects the refrigerant. A nozzle passage (13a) that functions as a nozzle to
    A refrigerant passage formed between an inner peripheral surface of a portion of the body (30) forming the pressurizing space (30e) and an outer peripheral surface of the passage forming member (35) includes the injection refrigerant and the suction A diffuser passage (13c) that functions as a diffuser that converts the kinetic energy of the refrigerant mixed with the refrigerant into pressure energy;
    In addition, the body (30)
    The gas-liquid of the refrigerant flowing out from the diffuser passage (13c) is separated, and the separated liquid-phase refrigerant is discharged to the outside from the liquid-phase refrigerant outlet (31c) without accumulating the separated liquid-phase refrigerant. Upstream gas-liquid separation space (30f) to flow out from the outlet (34d),
    And by introducing at least one of the refrigeration oil in the diffuser passage (13c) and the refrigeration oil in the upstream gas-liquid separation space (30f) to the downstream side of the mixed phase refrigerant outlet (34d), Refrigerating machine oil bypass passage (34c, 35b) for adjusting the concentration of the refrigerating machine oil in the liquid phase refrigerant flowing out from the phase refrigerant outlet (31c)
    An ejector characterized by being formed.
  6. さらに、ボデー(30)には、前記混相冷媒流出口(34d)から流出した気相冷媒と液相冷媒が混在した冷媒の気液を分離し、分離された液相冷媒を蓄える下流側気液分離空間(30g)が形成されていることを特徴とする請求項5に記載のエジェクタ。   Further, the body (30) separates the gas-liquid of the refrigerant mixed with the gas-phase refrigerant and the liquid-phase refrigerant flowing out from the mixed-phase refrigerant outlet (34d), and stores the separated liquid-phase refrigerant and stores the separated gas-phase refrigerant. The ejector according to claim 5, wherein a separation space (30 g) is formed.
  7. 前記冷媒流入口(31a)へ流入する冷媒と前記下流側気液分離空間(30g)内に蓄えられた液相冷媒と熱交換させる内部熱交換手段(18)を備えることを特徴とする請求項6に記載のエジェクタ。   The internal heat exchanging means (18) for exchanging heat between the refrigerant flowing into the refrigerant inlet (31a) and the liquid phase refrigerant stored in the downstream gas-liquid separation space (30g). The ejector according to 6.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10508835B2 (en) * 2014-07-23 2019-12-17 Mitsubishi Electric Corporation Refrigeration cycle apparatus
JP6384374B2 (en) * 2015-03-23 2018-09-05 株式会社デンソー Ejector refrigeration cycle
JP6365408B2 (en) * 2015-05-18 2018-08-01 株式会社デンソー Ejector
WO2017110683A1 (en) * 2015-12-21 2017-06-29 日本電気株式会社 Coolant circulating device and coolant circulating method
US10556487B2 (en) * 2016-03-18 2020-02-11 Denso Corporation Accumulating/receiving device and heat pump system
ITUA20162684A1 (en) * 2016-04-18 2017-10-18 Carel Ind Spa EJECTOR FOR REFRIGERATED MACHINE
CN105910319B (en) * 2016-05-27 2018-03-20 珠海格力电器股份有限公司 Air-conditioning system
JP6528733B2 (en) * 2016-06-21 2019-06-12 株式会社デンソー Ejector type refrigeration cycle
DE102017203043A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Siemens Aktiengesellschaft Heat pump assembly and method of operating a heat pump assembly
US10916786B2 (en) * 2017-12-27 2021-02-09 Industrial Technology Research Institute Channel plate structure and electrochemical apparatus with the same
DE102018216759A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 Mahle International Gmbh Refrigerant accumulator and chiller
CN110297077A (en) * 2019-07-15 2019-10-01 合肥工业大学 A kind of lubricating oil moisture content measuring system and method based on Rafael nozzle
DE102020202487A1 (en) 2020-02-27 2021-09-02 Volkswagen Aktiengesellschaft Refrigerant circuit for a motor vehicle and method for its operation

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2411347A (en) * 1940-11-27 1946-11-19 Carrier Corp Refrigerant vapor system
JP2003262432A (en) * 2002-03-08 2003-09-19 Denso Corp Heat exchanger for vapor compression refrigerator
US6834514B2 (en) * 2002-07-08 2004-12-28 Denso Corporation Ejector cycle
JP3956793B2 (en) * 2002-07-25 2007-08-08 株式会社デンソー Ejector cycle
JP4096674B2 (en) 2002-09-20 2008-06-04 株式会社デンソー Vapor compression refrigerator
JP2004116938A (en) * 2002-09-27 2004-04-15 Denso Corp Ejector cycle
JP2006118727A (en) 2004-10-19 2006-05-11 Denso Corp Ejector cycle
DE102005021396A1 (en) * 2005-05-04 2006-11-09 Behr Gmbh & Co. Kg Device for air conditioning for a motor vehicle
JP4726600B2 (en) * 2005-10-06 2011-07-20 三菱電機株式会社 Refrigeration air conditioner
JP4897298B2 (en) 2006-01-17 2012-03-14 サンデン株式会社 Gas-liquid separator module
JP2008075926A (en) * 2006-09-20 2008-04-03 Denso Corp Ejector type refrigerating cycle
JP4832458B2 (en) * 2008-03-13 2011-12-07 株式会社デンソー Vapor compression refrigeration cycle
DE112009000608B4 (en) * 2008-04-18 2017-12-28 Denso Corporation An ejector-type refrigeration cycle device
JP4804528B2 (en) * 2008-12-03 2011-11-02 三菱電機株式会社 Refrigeration cycle apparatus and control method for refrigeration cycle apparatus
US8919053B2 (en) * 2009-07-02 2014-12-30 Zep Solar, Llc Leveling foot apparatus, system, and method for photovoltaic arrays
JP5920110B2 (en) * 2012-02-02 2016-05-18 株式会社デンソー Ejector
JP6048339B2 (en) 2013-08-01 2016-12-21 株式会社デンソー Ejector

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